直流并網(wǎng)下的風(fēng)電場(chǎng)故障研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)成為全球各國(guó)重要研究領(lǐng)域，全球風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增大，同時(shí)風(fēng)電場(chǎng)事故的次數(shù)也不斷增多。因此，如何從風(fēng)電系統(tǒng)的故障研究中來(lái)提高風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性就顯得意義重大。
　　本文研究了以直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)為機(jī)型，基于電壓源換流器的高壓直流輸電并網(wǎng)方式的風(fēng)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)各種風(fēng)電系統(tǒng)常見(jiàn)故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真。首先，對(duì)當(dāng)前全球的能源形勢(shì)和環(huán)境問(wèn)題作了詳細(xì)介紹，論述發(fā)展風(fēng)電事業(yè)的優(yōu)越性，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的狀況進(jìn)行總結(jié)，統(tǒng)計(jì)近些年全球大

2、型風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行故障并進(jìn)行歸類(lèi)。第二，介紹異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)、直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，分析三種機(jī)型的優(yōu)缺點(diǎn)以及它們?cè)陲L(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用前景。對(duì)交流并網(wǎng)、傳統(tǒng)高壓直流并網(wǎng)和柔性高壓直流輸電并網(wǎng)(VSC-HVDC)三種風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)方式進(jìn)行闡述同時(shí)進(jìn)行比較，VSC-HVDC并網(wǎng)方式的優(yōu)勢(shì)得到凸顯。分析風(fēng)電場(chǎng)交流并網(wǎng)和直流并網(wǎng)方式下的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出采用直流互聯(lián)形式為本文風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)方式。第三，闡述基于VSC-HVDC系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)

3、，分析風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)、VSC-HVDC系統(tǒng)的基本原理，建立數(shù)學(xué)模型以及介紹它們的運(yùn)行特性。分析VSC-HVDC系統(tǒng)的主要控制方式并闡述系統(tǒng)的電流內(nèi)環(huán)控制、功率外環(huán)控制和控制器限流原理。分析基于VSC-HVDC的風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)側(cè)換流站和電網(wǎng)側(cè)換流站的控制。最后，介紹DIgSILENT/PowerFactory仿真軟件和風(fēng)電系統(tǒng)的各項(xiàng)仿真參數(shù)以及整個(gè)模型結(jié)構(gòu)。詳細(xì)分析電網(wǎng)短路故障、直流側(cè)故障、發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障、風(fēng)機(jī)變槳距故障、變