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《基于提高風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量statcom控制方法的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringRESEARCHONCONTROLSTRATEGYOFSTATCOMBASEDONIMPROVINGPOWERQUALITYOFWINDFARMSByShenChaoSupervisor:Prof.LiuFuguiNovember2013萬(wàn)方數(shù)據(jù)萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要由于風(fēng)能是一種無(wú)污染的、取之不盡用之不竭的清潔能源，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到了迅速發(fā)展，并且電網(wǎng)已經(jīng)接受風(fēng)電并網(wǎng)。然而,并網(wǎng)運(yùn)行的
2、風(fēng)電場(chǎng)的電能質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越得到廣泛的關(guān)注，如：風(fēng)速的隨機(jī)性導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率波動(dòng)，從而導(dǎo)致并電網(wǎng)點(diǎn)電壓也隨之波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)有可能發(fā)生電壓閃變，從而引起風(fēng)力發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)運(yùn)行，最終給電網(wǎng)帶來(lái)更大范圍和更大強(qiáng)度的電壓波動(dòng)和電能損失。此外,風(fēng)電場(chǎng)中大量電力電子裝置的使用也會(huì)使得風(fēng)電場(chǎng)輸出的電壓中諧波含量較高，從而引起電壓波形不可接受的畸變。隨著柔性交流輸電技術(shù)的發(fā)展，靜止同步補(bǔ)償器STATCOM（StaticSynchronousCompensator）作為FACTS家族中重要的一員，與傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置相比具有更快的響應(yīng)速度和更為平滑的調(diào)節(jié)性能,因此得
3、到了廣泛的應(yīng)用。文章分析了風(fēng)電場(chǎng)架構(gòu)、風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行原理，并對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的特性進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)中主要存在的電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析，介紹了無(wú)功功率在風(fēng)電并網(wǎng)中所起到的重要作用。通過(guò)對(duì)常用的無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行比較，本文選擇了STATCOM作為無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。引入了瞬時(shí)無(wú)功功率的概念，通過(guò)對(duì)瞬時(shí)無(wú)功功率的研究以及STATCOM的數(shù)學(xué)模型以及工作原理的分析，在dq0坐標(biāo)系中建立了基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的STATCOM數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，分析了瞬時(shí)無(wú)功電流ip-iq的檢測(cè)方法。對(duì)于STATCOM的控制方法，本文改進(jìn)了一種基于模糊控制理論的逆系統(tǒng)PI控制方法，在
4、逆系統(tǒng)PI控制器中加入了分?jǐn)?shù)階控制器，即逆系統(tǒng)PIλ控制，其中控制器的參數(shù)通過(guò)遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化。最后，在Matlab/simulink中搭建了風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)仿真模型以及改進(jìn)型STATCOM控制模型。通過(guò)仿真證明了基于模糊控制理論下的逆系統(tǒng)PI控制系統(tǒng)和基于模糊控制理論的逆系統(tǒng)PIλ控制方案在風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償中，都起到了穩(wěn)定并網(wǎng)點(diǎn)電壓的作用，且證實(shí)了基于模糊控制理論的逆系統(tǒng)PIλ控制在風(fēng)速變化時(shí)對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓的穩(wěn)定性能要優(yōu)越于基于模糊控制理論的逆系統(tǒng)PI控制，且其動(dòng)態(tài)性能更好。關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng)靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)電壓穩(wěn)定模糊控制理論分?jǐn)?shù)階控制
5、器I萬(wàn)方數(shù)據(jù)ABSTRACTWindpowergenerationtechnologyhasarapiddevelopmentandhasbeenallowedgridconnectedoperation,forwindpowerisinexhaustibleinsupplyanduse.However,thepowerqualityofgridconnectedWindPowerhasattractedmoreandmoreattention,suchas,voltagefluctuation,three-phasevoltageimbala
6、nceandharmonicspollution,evenmoreseverelossofpower.Inaddition,theapplicationofplentyofpowerelectronicdevicealsoleadstoincreaseofharmonicandthedistortionofvoltagewaveform.AsthedevelopmentofFlexibleACTransmissionSystem,asanimportantpartofFlexibleACTransmissionSystem,comparedto
7、traditionalreactivepowercompensation,hasadvantagesofamorerapiddynamicresponsivespeedandmoresmoothregulationperformance,soSTATCOMhasarapiddevelopment.Inthispaper,theframeworkandoperatingprincipleofWindPowerhasbeenstudied.Besides,thecharacteristicsofDFIGhavealsobeenanalyzed.Af
8、tertheanalysisofpowerqualityofWindPower,theroleofreactivepowercompensationh
