恒速异步型风电场低压穿越能力研究(附件)【字数：9881】
摘 要风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人利用，而今运用最广的就是利用风来发电，顾名思义，就是风电。所以在这个节能的大环境下，风电资源的利用至关重要。所以，我国在这风电这方面的研究从未停止。但是实际上，我国的风电水平发展之路任重道远。风力发电机的发电能力是非常强悍的，和其他的发电相比，比如火力发电，核能发电，它的能力是十分突出的。但是因为它存在的环境比较恶劣，所以发电机相较而言比较脆弱。而且天气因素对风力发电有着决定性的要求，毕竟要想风力发电，首要的条件就是得有风，所以天气很重要。因此，对于风电发展仍然需要更好的技术。 低电压穿越（LVRT），当风力发电机并网点电压跌落时，风机能够保持低电压穿越并网，甚至向电网提供一定的无功功率，给电网提供恢复的能力，一直到电网整个系统回归正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。本篇论文通过 MATLAB PSAT 仿真手段，分析出下面的观点（1）恒速异步型风点场是具有低压穿越的能力。（2）风电场的穿越能力是有限的，当遇到风电场切除时间稍长时，风电场机组自身的低压穿越能力无法达到穿越的要求， 可以通过安装辅助器件来提升风电场的低电压穿越能力。（3）提高风电场的低压穿越能力可以通过安装STATCOM 和 SVC无功补偿元件。通过这个课题的研究，让我知道风电带给我们的便利，以及对于风电场的研究对于世界发展的意义，强烈相应了十八大对于环境保护的呼应，这是为建设生态文明有着深刻的意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2 课题背景 1
1.2.1 风力发电机简介 1
1.3 国内外研究的现状 2
1.4 本文的主要工作 3
第二章 恒速异步风力发电场 4
2.1 介绍 4
2.2 恒速异步发电机组的模型 4
2.3恒速异步发电机组并网的要求 5
2.3.1 相序必须要相同 5
2.3.2 电压有效值不能差太多 5
2.3.3 频率基本相同 5
2.3.4 相位相同 5
2.3.5 波形相同 5
2.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
本章小结 5
第三章 电压跌落 6
3.1 引言 6
3.2关于电压跌落 6
3.3 电压跌落产生的原因 6
3.4 电压跌落的危害 6
3.4.1 对日常生活的影响 6
3.4.2 对信息业的影响 7
3.4.3 对大型特殊生产工业户主的危害 7
3.5 本章小结 7
第四章 恒速异步风电场低电压穿越能力 8
4.1 介绍 8
4.2 低电压穿越能力介绍 8
4.2.1 低电压穿越定义和作用 8
4.3 提高风电场低电压穿越能力的方法 9
4.3.1 使用串联制动加入风电场 10
4.3.2 加装静止无功补偿器 STATCOM进入风电场 11
4.4 总结 11
第五章 FSIG 的低电压穿越仿真模型图设计 12
5.1 引言 12
5.2 模型建立 12
5.2.1 参数选取：三机九节点 12
5.2.2恒速异步风电场连接到外部系统的设计 13
5.3恒速异步风电场低压穿越能力仿真设计 14
5.3.1 恒速异步风电场正常运行时的母线电压 14
5.3.2 风电场场外线路发生短路时母线电压 14
5.3.3 风电场外装STATCOM 之后的低电压穿越能力的研究 19
5.3.3 风电场加装 SVC 之后的低电压穿越能力模拟 23
5.4 本章小结 26
第六章 本文结论 27
谢辞 28
参考文献 29
第一章 绪论
1.1引言
随着能源的日益缺乏，世界各国对于新能源的发展日益重视。因为充足的能源是良好发展的基础。二十世纪以来，对于煤炭，石油，天然气的过度开采使用，能源短缺问题日益显著，因此开发新能源迫在眉睫。在开发新能源中，风能凭借着周期短，要求低，转化率高等特点收到各国的青睐。风力发电的低排放，低污染是作为电能可持续发展的重要战略之一[12]。
1.2 课题背景
1.2.1 风力发电机简介
风能取之不尽用之不竭，污染非常的低，风能的利用是世界各国紧密关注的。并且风能的发展越发的迅速。
风力发电机的主要分类
（1）FSIG（恒速异步风力发电机组）发电机：是一种原始的发电机组，它的原理构造相较其他而言比较简单，并且研究的时间比较长，各方面的技术也比较完备，已经慢慢退出历史的舞台，但是对于其他风力发电机的研究仍然有着不可估量的价值，所以本文以它为重点研究对象[3]。
（2）DFIG（双馈异步风力发电机组）发电机：是一种绕线式感应发电机，DFIG是异步恒速风力发电机组中的主要的部件之一，这种发电机有两个部分组成，一个部分是发电机的本体，而另外一个部分是发电机的冷却系统[4]。定子，转子和轴承组成发电机的本体。而冷却系统分为三种结构，分别是：水冷，空空冷，空水冷[5]。
（3）水平轴风力发电机。可以分为升力型和阻力型两种，发电机内还装有风向传感元件和伺服电动机，它们的作用是集中气流并且增加气流的速度。
（4）垂直轴风力机发电机。和水平轴发电机相比，在风向发生改变的时候不需要对风，这一点上相较于水平轴发电机占有很大优势。并且在结构上面做了比较大的简化。
（5）其他。因为各个地方的环境不同，风力的等级也不同，所以根据当地的地理环境情况来确定不同风力发电机，这样才能保证发电QQA 的质量以及发电机的稳定。
1.3 国内外研究的现状
从世界发展来看，风能产业未来仍有很大前景。风能可以利用的资源非常多，根据资料调查显示，每年大约能产出4.3×l0l2kWh的风能。风能的发展产业链逐渐走向成熟，慢慢的进入全球化，一体化的趋势。以下对全球风能产业发展现状分析[6]。
国外发展现状
因为地理环境优势，在丹麦、荷兰等一些欧洲国家风电技术起步较早，在世界上处于领跑等级。目前，我国也大力发展风电产业，并且国家提供良好的政策扶持。发展风电技术需要良好的风电机组技术支持，并且大型风电机组对于环境的要求，以及制作的要求都很严苛。风场也大都建立在风能充裕的地方，并且由于工作环境的恶劣，所以对于技术的要求非常的高。现阶段我国的风电技术仍然不够成熟，其中的核心元件大都来自欧洲，虽然风电产业在不断的快速发展，但是很多都是非核心的元件，拥有的自主产权的产品仍然很少，大都还是取之别人。根据调查显示，世界前十的制造商种，中国制造商的占比不超过3％[7]。由此可以看出中国风电发展还有很长一段路要走。
国内发展现状
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2 课题背景 1
1.2.1 风力发电机简介 1
1.3 国内外研究的现状 2
1.4 本文的主要工作 3
第二章 恒速异步风力发电场 4
2.1 介绍 4
2.2 恒速异步发电机组的模型 4
2.3恒速异步发电机组并网的要求 5
2.3.1 相序必须要相同 5
2.3.2 电压有效值不能差太多 5
2.3.3 频率基本相同 5
2.3.4 相位相同 5
2.3.5 波形相同 5
2.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
本章小结 5
第三章 电压跌落 6
3.1 引言 6
3.2关于电压跌落 6
3.3 电压跌落产生的原因 6
3.4 电压跌落的危害 6
3.4.1 对日常生活的影响 6
3.4.2 对信息业的影响 7
3.4.3 对大型特殊生产工业户主的危害 7
3.5 本章小结 7
第四章 恒速异步风电场低电压穿越能力 8
4.1 介绍 8
4.2 低电压穿越能力介绍 8
4.2.1 低电压穿越定义和作用 8
4.3 提高风电场低电压穿越能力的方法 9
4.3.1 使用串联制动加入风电场 10
4.3.2 加装静止无功补偿器 STATCOM进入风电场 11
4.4 总结 11
第五章 FSIG 的低电压穿越仿真模型图设计 12
5.1 引言 12
5.2 模型建立 12
5.2.1 参数选取：三机九节点 12
5.2.2恒速异步风电场连接到外部系统的设计 13
5.3恒速异步风电场低压穿越能力仿真设计 14
5.3.1 恒速异步风电场正常运行时的母线电压 14
5.3.2 风电场场外线路发生短路时母线电压 14
5.3.3 风电场外装STATCOM 之后的低电压穿越能力的研究 19
5.3.3 风电场加装 SVC 之后的低电压穿越能力模拟 23
5.4 本章小结 26
第六章 本文结论 27
谢辞 28
参考文献 29
第一章 绪论
1.1引言
随着能源的日益缺乏，世界各国对于新能源的发展日益重视。因为充足的能源是良好发展的基础。二十世纪以来，对于煤炭，石油，天然气的过度开采使用，能源短缺问题日益显著，因此开发新能源迫在眉睫。在开发新能源中，风能凭借着周期短，要求低，转化率高等特点收到各国的青睐。风力发电的低排放，低污染是作为电能可持续发展的重要战略之一[12]。
1.2 课题背景
1.2.1 风力发电机简介
风能取之不尽用之不竭，污染非常的低，风能的利用是世界各国紧密关注的。并且风能的发展越发的迅速。
风力发电机的主要分类
（1）FSIG（恒速异步风力发电机组）发电机：是一种原始的发电机组，它的原理构造相较其他而言比较简单，并且研究的时间比较长，各方面的技术也比较完备，已经慢慢退出历史的舞台，但是对于其他风力发电机的研究仍然有着不可估量的价值，所以本文以它为重点研究对象[3]。
（2）DFIG（双馈异步风力发电机组）发电机：是一种绕线式感应发电机，DFIG是异步恒速风力发电机组中的主要的部件之一，这种发电机有两个部分组成，一个部分是发电机的本体，而另外一个部分是发电机的冷却系统[4]。定子，转子和轴承组成发电机的本体。而冷却系统分为三种结构，分别是：水冷，空空冷，空水冷[5]。
（3）水平轴风力发电机。可以分为升力型和阻力型两种，发电机内还装有风向传感元件和伺服电动机，它们的作用是集中气流并且增加气流的速度。
（4）垂直轴风力机发电机。和水平轴发电机相比，在风向发生改变的时候不需要对风，这一点上相较于水平轴发电机占有很大优势。并且在结构上面做了比较大的简化。
（5）其他。因为各个地方的环境不同，风力的等级也不同，所以根据当地的地理环境情况来确定不同风力发电机，这样才能保证发电QQA 的质量以及发电机的稳定。
1.3 国内外研究的现状
从世界发展来看，风能产业未来仍有很大前景。风能可以利用的资源非常多，根据资料调查显示，每年大约能产出4.3×l0l2kWh的风能。风能的发展产业链逐渐走向成熟，慢慢的进入全球化，一体化的趋势。以下对全球风能产业发展现状分析[6]。
国外发展现状
因为地理环境优势，在丹麦、荷兰等一些欧洲国家风电技术起步较早，在世界上处于领跑等级。目前，我国也大力发展风电产业，并且国家提供良好的政策扶持。发展风电技术需要良好的风电机组技术支持，并且大型风电机组对于环境的要求，以及制作的要求都很严苛。风场也大都建立在风能充裕的地方，并且由于工作环境的恶劣，所以对于技术的要求非常的高。现阶段我国的风电技术仍然不够成熟，其中的核心元件大都来自欧洲，虽然风电产业在不断的快速发展，但是很多都是非核心的元件，拥有的自主产权的产品仍然很少，大都还是取之别人。根据调查显示，世界前十的制造商种，中国制造商的占比不超过3％[7]。由此可以看出中国风电发展还有很长一段路要走。
国内发展现状
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