1、響進行了分析； 在第三章根據風力發電系統各組成部分的數學模型建立起基于/響進行了分析； 在第三章根據風力發電系統各組成部分的數學模型建立起基于/關鍵字：變速風力機；風力發電；電壓穩定性；動態仿THEIMPACTOFVARIABLESPEEDWIND TURBINEAND WIND FARM GRID CONNECTION VOLTAGE STABILITYOFTHEWith the economic development, energy consumption increased year by year, depletion of conventional energy dilemma f

2、acing increasingly urgent need some non-polluting, renewable new energy. Grid-connected er generation has been developed for THEIMPACTOFVARIABLESPEEDWIND TURBINEAND WIND FARM GRID CONNECTION VOLTAGE STABILITYOFTHEWith the economic development, energy consumption increased year by year, depletion of

3、conventional energy dilemma facing increasingly urgent need some non-polluting, renewable new energy. Grid-connected er generation has been developed for its l energy source, l environments and al benefit 1970s, which foreign absorbs much attention about the panied with the chapter of this r, I desc

4、ribe some of the development us of domestic er, er explains some of the concepts and describes the research er system voltage stability and the significance of the impact on the second chapter，I discusses the ition of er generation system and described the characteristics of the different wind turbi

5、ne, and variable speed wind turbine impact mathematicaler system voltage stability he third chapter to establish ergenerationsystem basedbased on thecomponentsof /ulation environment is created mainly wind ;he er system chapter is based on the simulation to simulate a ysis of verify some s of the se

6、cond chapter, but also by changing some parametersyzethe impacton theelectric eye before and afterthe faulter systemvoltagestabilityproblem isavery complexrinvestigatedonly a small partofit,and themorework will bedone to further erKey Words: Variable speed wind turbine; er generation; stability;Dyna

7、mic摘 111.11.21.31.41.51.61223442摘 111.11.21.31.41.51.6122344262.12.22.2.12.2.22.32.3.12.3.266679992.42.4.12.4.233.23.344.14.21 1.1 的1 1.1 的（1）520%（2）202010%10（4）（5）（6）20（9）1.2 2030(GWEC)201220（9）1.2 2030(GWEC)201210002012112012。2030222500GW3,4,5,6我國的風力發電興起于 20 世紀 80 年代。自 1986 年在山東榮成建成第一個示范風電場至今，經過不到

8、 30 年的發展，風電場裝機規模不斷擴大，20052009 年，我國風電并網裝機容量以年均 90%以上的速度增長。2007 年裝機 330.4 萬 kW，2008 年裝機 624.6 萬 網容量達 3107 萬 kW。截止到 2011 年底，我國累計裝機容量 62364.2MW，同比增長 （1）從國外發展情況來看，12MW等3000h50%(4)(5)(6)等3000h50%(4)(5)(6)1.4 1.5 。1.6 1.5 。1.6 隨著風力發了系統潮流分布和節點電壓水平。風電場與主電網的公共連接點(PPC電壓調節的集中自動電壓控制(AVC了系統潮流分布和節點電壓水平。風電場與主電網的公共連

9、接點(PPC電壓調節的集中自動電壓控制(AVC2 發電機，再由發電機將動能裝換成電能82.1 統兩類。所謂恒速恒頻方式是指，風力發電機組的轉速不隨風速的波動而變化，維持恒頻風力發電系統比要小得多，因此相對的裝置成本較低，成為一種主流的發展趨勢。恒RCC（轉子電流控制2 發電機，再由發電機將動能裝換成電能82.1 統兩類。所謂恒速恒頻方式是指，風力發電機組的轉速不隨風速的波動而變化，維持恒頻風力發電系統比要小得多，因此相對的裝置成本較低，成為一種主流的發展趨勢。恒RCC（轉子電流控制速2.2.1 變速風力發電機的工作nsff1（50Hznsff1（50Hzf1（50Hz低，從而使轉子旋轉磁場的轉

10、速回降至同步轉速nsf1（50Hz變速恒頻的雙饋異步發轉 速傳2-1 雙饋異步發電機系統原理圖2.12.2.2.1f1（50Hz變速恒頻的雙饋異步發轉 速傳2-1 雙饋異步發電機系統原理圖2.12.2.2.12.2.2.225%。需要注意的是，雙饋感應發電機處25%。需要注意的是，雙饋感應發電機處的有功功率與無功功率滿足Q=Ptan,其中tan對應于某一預先指定的恒定功率因數cos 2.2.2.3（1）（2）（3）15%（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）2.3 2.3.1 直驅式風力發電機的分類及工直驅式風力發電系統是不使用齒輪箱，風力機與發電機直接同軸相連的風力發電系(DDSG)2

11、.3 2.3.1 直驅式風力發電機的分類及工直驅式風力發電系統是不使用齒輪箱，風力機與發電機直接同軸相連的風力發電系(DDSG)2.3.2 多極永磁同步發電機型風力發2-22-2風力機采用變槳距功率控制方式實現最有效運行。永磁發電機的定子與普通交流電機相2.3.2.1永磁同步發電2.3.2.22.3.2.32.3.2.22.3.2.32.4 2.4.1 電壓值的偏差、電壓波動與閃變電壓偏差u%=（節點實測電壓值額定電壓值）/額定電壓值 100%電壓偏差是電能質量的一個重要技術指標。GB 123251990供電電壓允許偏差中10%電壓UNUmaxUminUd=(Umax通常以d電壓UNUmaxU

12、minUd=(Umax通常以d近的電壓閃變是描述網絡電壓的動態變化，這種變化或者由風電機或者由變化的負荷引起。閃變標準通常是用來表征瞬時電壓變化的，對風力發電有重要意義，這是因為：風（1）（2）（3）2.4.2 含風電電力系統電壓2.4.2 含風電電力系統電壓穩定性分1. 風電接入系統引起的穩定性問題主要是電壓穩定性問題，其對系統電壓穩定性的2. 風電對電力系統電壓穩定性的分析（1）雙饋異步發電機（DFAG）DFAGDFAG的靜態電壓水平。0的電壓產生影響，但影響較小，不會破壞地區電網的電壓穩定性。（2）直驅式同步發電機（DDPMSG）作DFAGDFAG的靜態電壓水平。0的電壓產生影響，但影響

13、較小，不會破壞地區電網的電壓穩定性。（2）直驅式同步發電機（DDPMSG）作DDPMSG四種控制模式（PQQUDCQUDCUac3. 含風電電力系統電壓暫態穩定性分析（1）AC/ACDFAGAC/ACDFAGDFAG降低穩定性；優化可變風速風力發電機的運行模式可以增強常規發電機附近的暫態穩定小了同步發電機的容量（參與電力系統振蕩）具有阻尼作用。（2）DFAGDFAG在 DFAG 的情況下，發電機負荷擾動也引起轉子轉速與位置的變化。但是由于包含異DFAG 本身是異步發電機，其性能主要由變換器及其控制決定。DFAG 并不參與到常規同步率是不同的；在擾動期間（電壓跌落率是不同的；在擾動期間（電壓跌落

14、發電機的電網側變換器（逆變器）d、q3 MathworkserSystemToolbox、信號處理工具箱（SignalToolboxBlockToolbox仿3 MathworkserSystemToolbox、信號處理工具箱（SignalToolboxBlockToolbox仿更加靈活解為基本風VVgVcVn3.2.1 基本風模式中：V，m/s；AK的尺度參數和形狀參數；（）3.2.2 陣風模0式中：V，m/s；AK的尺度參數和形狀參數；（）3.2.2 陣風模0=（Vgmax/2）1-cos2(t-3.2.3 漸變風模0T1R 0=Vcmax(t-TIR)/(T2R-為漸變風最大值，m/s3

15、.2.4 隨機風模Vn=VnmaxRam(-間均勻分布的隨機數；v，rad/s；v0-2式中，Vwm/s3.3 風力發電系統及電網系統中的其他模型式中，Vwm/s3.3 風力發電系統及電網系統中的其他模型4 4.1 風速模4 4.1 風速模型（1）基本風4-1 （3）4-2 （4）4-3 （5）4-3 （5）4-4 4-5 以下數據參加文獻4.1.2 風力機參以下數據參加文獻4.1.2 風力機參2 發電機參34.1.4 變換器的參數6*10000*10-6 4.1.5 用于仿真的電力系統4-69MW,4-7 ，4.1.5 用于仿真的電力系統4-69MW,4-7 ，仿真時間為 2s，來研究電網發

16、生故障時風力機輸出的電壓、有功功率和無功功率123線4.2.1 風速變化對4.2.1 風速變化對電力系統電壓穩定性的影（1）4-8 4-9 4-10 4-114-10 4-11（2）圖4-（2）圖4-4-13 4-15 4-15 04.2.2 電網故障時風電機組輸出特性（1）4-16 4-17 （1）4-16 4-17 4-18 4-19 4-19 （2）4-20 4-4-4-4-4-4-4.2.3 故障點距離風力發電機位4.2.3 故障點距離風力發電機位置的不同對電壓穩定性的影響我利用模型在無功功率控制方式下分別設置了電網在距離風力發電機處10km處發生三相短路故障，0.5s0.6s2s 從

17、圖可以看出，距離風力發電機0.1km 處發生三相短路電壓降落要比10km 4- 0.1km4- 0.1km10km 0.1km 04.2.4 風電機組在兩種控制方式下的0.5s 0.8s，仿真時間為 1s。觀察風力發電機的輸出機端電壓4-28 功4-29 4-28 功4-29 文. 大型風電場并網對電力系統電壓穩定性的影響Z.告周雙喜，魯宗相. 風力發電與電力系統公司. 2012. 風電并網及運行技術：選擇，. 歐美風電發展的經驗與啟示，. 風力發電機組技術與應用. 風力發電10CarrascoJM,FranqueloLG,BialasiewiczJer-electronicsystemsfo

18、rtheegrationrenewableenergy2006,53(4):1002-:AsurveyJ.IEEEions on Industrial38-. 并網型風力發電技術的現狀及發展J.，浩，江建中. 大功率直驅式變速恒頻風力發電技術綜述J.，2008,36（9：52-54-，段向陽. 風力發電機原理及風力發電技術電力. 電能質量分析與控制文. 大型風電場并網對電力系統電壓穩定性的影響Z.告周雙喜，魯宗相. 風力發電與電力系統公司. 2012. 風電并網及運行技術：選擇，. 歐美風電發展的經驗與啟示，. 風力發電機組技術與應用. 風力發電10CarrascoJM,FranqueloLG,BialasiewiczJer-electronicsystemsfortheegrationrenewableenergy2006,53(4):1002-:AsurveyJ.IEEEions on Industrial38-. 并網型風力發電技術的現狀及發展J.，浩，江建中. 大功率直驅式變速恒頻風力發電技術綜述J.，2008,36（9：52-54-，段向陽. 風力發電機原理及風力發電技術電力. 電能質量分析與控制，. 風力發電系統低電壓運行技術，J.