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基于VSC-HVDC风电场联网及其对HVDC稳定性研究

作　者: 胡冬良
导　师: 赵成勇
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电压源换流器直流输电紧急功率支援换相失败双馈直流输电系统无功补偿
分类号: TM614
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

风电场采用VSC-HVDC联网,在系统发生接地故障时,可以维持风电场和系统的稳定,实现风力发电机的不脱网运行。另外,对于传统的HVDC,在系统侧发生扰动或者在紧急功率支援的情况下,采用传统的无功补偿方式会引起HVDC逆变站发生换相失败;本文提出将风电场通过VSC-HVDC联网并与原HVDC组成一个双馈入直流输电系统,研究了该系统的无功调节特性,并从定性和定量的两个角度上说明了VSC-HVDC子系统容量不需要太大即可满足无功支撑的要求。仿真结果表明,VSC-HVDC子系统对HVDC子系统能够快速进行紧急无功支撑,维持系统电压的稳定,有效的抑制换相失败的发生。

全文目录

中文摘要  4
英文摘要  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 课题的背景  7-9
  1.2 课题的研究意义  9
  1.3 国内外的研究现状  9-12
  1.4 本文的主要工作  12-13
第二章变速恒频风力发电机组动态特性分析  13-23
  2.1 风力发电机组的基本特性  13-15
  2.2 交流励磁变速恒频发电原理  15-16
  2.3 双馈感应发电机控制策略  16-20
    2.3.1 最大风能追踪  16
    2.3.2 DFIG 的数学模型及等值电路  16-18
    2.3.3 DFIG 的定子磁链矢量控制策略  18-20
  2.4 DFIG 组成的风电场动态特性仿真  20-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章基于多端 VSC-HVDC 风电场联网控制策略研究  23-36
  3.1 VSC?HVDC的基本原理和数学模型  23-28
    3.1.1 VSC-HVDC 输电的基本原理  23-25
    3.1.2 d-q 坐标系下VSC 换流器的数学模型  25-28
  3.2 用于风电场联网的VSC?HVDC控制器的设计  28-29
  3.3 VSC-HVDC 风电场联网仿真  29-33
    3.3.1 风电场 VSC-HVDC 联网稳态运行  30-31
    3.3.2 VSC-HVDC 联网与交流联网仿真对比分析  31-33
  3.4 多端VSC-HVDC 风电场联网系统拓扑结构  33-34
  3.5 多端VSC-HVDC 联网风电场稳定性仿真分析  34-35
  3.6 本章小结  35-36
第四章双馈入直流输电系统无功调节特性分析  36-46
  4.1 双馈直流输电系统的物理模型  36-37
  4.2 HVDC 系统无功补偿控制  37-38
    4.2.1 无功补偿装置容量的分组与计算  37-38
    4.2.2 无功补偿装置投切的控制  38
  4.3 双馈直流输电系统的协调控制策略  38-39
    4.3.1 HVDC 的控制策略  38-39
    4.3.2 VSC-HVDC 的数学模型及控制策略  39
  4.4 算例分析  39-45
    4.4.1 DIDC 系统与常规无功补偿装置的比较  40-41
    4.4.2 DIDC 系统在紧急功率支持下的无功协调  41-45
  4.5 本章小结  45-46
第五章结论与展望  46-48
  5.1 结论  46-47
  5.2 展望  47-48
参考文献  48-52
致谢  52-53
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  53

基于VSC-HVDC风电场联网及其对HVDC稳定性研究

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