基于pscad的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真

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1、鹽城工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2015）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)測(cè)與控制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書基于PSCAD的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真專業(yè)新能源科學(xué)與工程學(xué)生姓名李坤班級(jí)能源111學(xué)號(hào)1110604120指導(dǎo)教師張?zhí)m紅鹽城工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2015）完成日期2015年1月10日鹽城工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2015）摘要電力是國(guó)家的支柱能源和工業(yè)經(jīng)濟(jì)命脈，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展而導(dǎo)致用電量的急劇增加和國(guó)內(nèi)各大型電廠的建設(shè)投產(chǎn)將出現(xiàn)大規(guī)模的聯(lián)合供電系統(tǒng)，這樣的供電系統(tǒng)的建立將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，但是，如何保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行以及保障供電質(zhì)量是擺在電力科技人員面前的一個(gè)重大而迫切的問題。

2、本論文首先介紹了STATCOM具體的工作原理，對(duì)STATCOM的電路結(jié)構(gòu)及其無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑磉M(jìn)行了分析。然后，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)建立了STATCOM在abc坐標(biāo)系以及dq0坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并敘述了本文所采用的常規(guī)矢量控制策略的具體控制方法。分析了雙饋型風(fēng)電場(chǎng)接入輸電系統(tǒng)后的暫態(tài)特性以及對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響?；赑SCAD仿真平臺(tái)建立了風(fēng)力機(jī)模型和雙饋型發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，在換流器建模方面，轉(zhuǎn)子側(cè)換流器的矢量控制實(shí)現(xiàn)了有功功率和無(wú)功功率的解耦控制，網(wǎng)絡(luò)側(cè)換流器的矢量控制實(shí)現(xiàn)了直流母線電壓保持恒定以及調(diào)節(jié)輸入系統(tǒng)的無(wú)功功率。關(guān)鍵詞:風(fēng)電場(chǎng)；雙饋型發(fā)電機(jī)；暫態(tài)穩(wěn)定；鹽城工學(xué)

3、院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2015）目錄目錄11引言22PSCAD軟件簡(jiǎn)介33PSCAD樣例說(shuō)明43.1STATCOM功能與工作原理分析43.2STATCOM仿真模型的建立過程83.3STATCOM仿真結(jié)果分析124.1雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理與控制方法144.1.1定子磁鏈定向矢量控制194.1.2定子磁鏈觀測(cè)234.2雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模型的建立244.3雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真結(jié)果分析295仿真過程中遇到的問題及解決的方法336結(jié)論357參考文獻(xiàn)36附錄37附錄1：STATCOM原理圖37附錄2：STATCOM仿真電路圖37附錄3：雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理圖38附錄4：雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真電

4、路圖3850鹽城工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2015）50鹽城工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2015）1引言電力是國(guó)家的支柱能源和工業(yè)經(jīng)濟(jì)命脈，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展而導(dǎo)致用電量的急劇增加和國(guó)內(nèi)各大型電廠的建設(shè)投產(chǎn)將出現(xiàn)大規(guī)模的聯(lián)合供電系統(tǒng)，這樣的供電系統(tǒng)的建立將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，但是，如何保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行以及保障供電質(zhì)量是擺在電力科技人員面前的一個(gè)重大而迫切的問題。由于配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行變化等原因，我國(guó)配電網(wǎng)損耗、電壓合格率等技術(shù)指標(biāo)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大差距，由于電壓不合格等原因造成用戶電器燒毀的現(xiàn)象仍然存在，而網(wǎng)損過高使得生產(chǎn)的寶貴電能白白浪費(fèi)，而且影響電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益

5、。在人們?nèi)粘Ｉ钜约肮I(yè)生產(chǎn)中，感性負(fù)載所占據(jù)的比例增大，無(wú)功功率問題逐漸成為電力系統(tǒng)和電力用戶都十分關(guān)注的問題，也是近年來(lái)各方面關(guān)注的熱點(diǎn)之一，功率因數(shù)也是衡量電能質(zhì)量三大指標(biāo)之一，功率因數(shù)也是衡量電能質(zhì)量三大指標(biāo)之一。容性負(fù)載包括計(jì)算機(jī)、開關(guān)電源、電視、輸電線路等，雖然所占比例不大，但是對(duì)電力系統(tǒng)的影響也不容忽視。輸電線路的電感性無(wú)功功率小，由于電容效應(yīng)，輸電線路產(chǎn)生的的容性充電功率大于輸電線路吸收的電感性無(wú)功功率，必須滿足電力系統(tǒng)無(wú)功平衡的需要，維持電力系統(tǒng)的電壓水平，否則電力系統(tǒng)電壓過高，將無(wú)法保證安全運(yùn)行。50鹽城工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2015）2PSCAD軟件簡(jiǎn)

6、介PSCAD/EMTDC是當(dāng)前國(guó)際上普遍流行的一種電磁暫態(tài)分析軟件包，它主要用來(lái)研究電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程。該軟件包也能適用于一般電氣電子線路以及可等價(jià)地用電路來(lái)描述系統(tǒng)的仿真分析。該軟件具有大規(guī)模的計(jì)算容量、完整而準(zhǔn)確的元件模型庫(kù)、穩(wěn)定高效的計(jì)算內(nèi)核、友好的界面和良好的開放性等特點(diǎn)。特別是良好的圖形用戶界面使得用戶可通過圖形添加的方式來(lái)解決一些復(fù)雜的電路功能，相對(duì)于基于數(shù)學(xué)模型的Matlab仿真軟件而言，更易于被人們接受。PSCAD/EMTDC包括了電路、電力電子、電機(jī)等電氣工程學(xué)科中常用的元件模型，這些元件模型主要分布在以下元件庫(kù)中：（1）無(wú)源元件庫(kù)(PassiveElem

7、ents)：集中參數(shù)電阻R、電感L、電容C;隨時(shí)間變化的電阻R、電感L、電容C等；（2）電源模塊庫(kù)(SourcesModels)：各種電壓源、電流源和多相諧波源等（3）變壓器模塊庫(kù)(TransformerModels)：各種單相、三相變壓器；（4）電機(jī)模塊庫(kù)(Machines)：電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等；（5）測(cè)量?jī)x器庫(kù)(Meters)：?jiǎn)蜗嚯妷罕?、電流表、三相電壓?RMS)、瞬時(shí)有功功率/無(wú)功功率表、頻率表及相位(差)表;（6）輸入、輸出模塊庫(kù)(I/ODevices)：輸入的兩狀態(tài)開關(guān)，輸出示波器等；（7）高壓直流輸電