10MW变速直驱型风力发电机组的建模及Matlab仿真

构建了一个包含风速模型、功率转换模型、传动链模型等三个部分的10MW变速直驱型风力发电机组的标么值的Matlab模型.传动链模型是基于二质量块——轴数学模型所构建的动态模型.通过标么值的转换及灵活的参数调整,该模型能较准确地模拟各种变速直驱型风力发电机组.仿真分析获取了最大功率跟踪特性曲线,并得到了风力发电机组的四个工作区.结果还能表明,电负荷电磁阻力矩能动态地调整电机转子转速,从而在低速风时能实现风能最大功率的追踪.同时,风涡轮的桨距角能控制高速风的利用率,使风涡轮机工作在额定功率下,有效地防止整个风力发电系统的机械和电负荷容量的过载冲击.作为原动力模型,该模型有助于进一步研究变速直驱风力发电系统的功率特性和并网发电控制技术.     

基于风速相关性风电场储能容量配置定量研究

为研究风速相关性对风电场储能容量的影响,首先建立了风速ARMA模型,并根据时移技术得到风电机组风速分别呈高度、中度和低度三种不同相关度的风电场的风速时间序列,最后对不同相关度下的风电场的储能容量进行定量分析。结果表明,合理布置风电场能在较好利用风能的情况下有效减少风电储能成本和土地资源的浪费。     

双馈感应风力发电机强迫功率振荡的频域分析法

在建立双馈风力发电机小信号模型的基础上,通过状态方程的线性化,提出一种基于传递函数的动态频率分析法.以风速变化为输入量、电磁功率变化为输出量,建立了目标传递函数表达式并给出了各参数矩阵的求法.在不同风速扰动频率下,传递函数幅频特性曲线能定量地表征电磁功率波动幅值与风速扰动幅值比.当风速扰动频率接近系统固有振荡频率时,会引起系统谐振.时域仿真波形图与幅频特性曲线相一致,验证了所提分析方法的正确性.     

基于同步扰动随机逼近算法的最大风能追踪控制

为使风力发电系统在变动风速下不受外界干扰,易使风力机保持在最大功率点运行,文中提出采用同步扰动随机逼近(SPSA)算法进行风力发电系统最大功率追踪。SPSA算法通过调节电源转换器的工作周期,间接控制风力发电机转速,使风力发电系统在任何风速下皆可运行在最大功率点,并避免实际运行时使用风力计和转速计。仿真结果表明,无论风速如何变化,SPSA算法能有效提高风力发电系统输出功率,并使叶尖速比和效能指数维持在最佳值附近。     

考虑感应电机机械暂态过程的风电系统的小扰动分析

为了研究含感应电机的风电场对电力系统稳定性的影响,建立了考虑感应电机机械暂态过程的单机无穷大系统的小扰动稳定分析的线性化数学模型。利用简化RX迭代算法进行潮流计算得到稳态值,并分析了补偿电容、线路阻抗变化对系统特征值的影响,结果表明上述参数变化对系统的小扰动稳定性有较大影响。利用Matlab建模仿真,对系统在不同参数条件下进行了时域分析,验证了理论分析的正确性,为风力发电并网安全稳定运行提供了可借鉴的理论依据。     

计及短路电流约束的分布式电源准入容量的计算

在尽量不调整配电保护装置的情况下,针对分布式电源的准入容量问题,提出计及短路电流约束的准入容量计算原理和模型,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行分析．该模型的主要特点是把短路约束条件表达为分布电源准入容量与其次暂态电抗之间的函数关系．通过对单分布式电源和多分布式电源的计算和分析,验证了此方法的可行性．     

小电流接地系统单相接地故障点探测方法的研究

单相接地故障在小电流接地系统中出现得比较频繁,此时必须尽快地找到接地点,以避免两相对地短路。该文根据故障点前向支路,故障点后向支路以及非故障支路的零序电压,零序电流的特点,分析了分布于这3类支路周围的电场和磁场5次谐波的幅值关系和相位.分析结果表明：故障支路下方的电场强度和磁场强度幅值明显增强;非故障支路和故障支路前向线路下方的磁场强度超前电场强度的棹位约为π／2,而故障支路的后向线路下情况刚好相反。由此提出了利用5次谐波零序电场,磁场探测接地点的新方法。     

电力系统静态稳定裕度及极限功率贡献因子分析研究

根据最新发展的非线性函数贡献因子理论和电力系统静态稳定实用分析方法,对单机无穷大系统以及多机电力系统静态稳定裕度及极限功率进行了分摊研究,得出了发电节点有功无功在静态稳定裕度及极限功率中的贡献。贡献因子分析不仅给出了发电节点有功无功对静态稳定裕度及极限功率的影响,而且给出了它们之间的量化关系。单机无穷大系统所得分摊结果十分简捷有趣。所得量化关系可作为电力市场中调节节点功率、稳定事故分析及稳定奖罚的理论依据。     

发电机功率平衡方式对戴维南等值参数的影响

在戴维南等值模型的基础上推导出基于全网发电机参与功率平衡的戴维南等效参数计算公式。先通过牛顿潮流方程求取负荷节点的电压和其实部、虚部分别对节点有功的灵敏度,然后利用节点的分压原理和微分原理求取戴维南等值参数。通过对IEEE 14和IEEE 57节点系统的实例计算,与只有平衡机参与功率平衡方式下的等值参数进行对比,分析了发电机功率平衡方式对戴维南等值参数的影响,并研究了电气距离与戴维南等值参数的关系。该算法过程只需当前时刻的潮流数据,计算方便快捷。分析结果与实际相符,验证了本文计算分析方法的正确性和实用性。     

考虑平衡节点的网损分摊

合理的电网网损分摊对于进一步完善电力市场具有重要的作用.通过对当前广泛使用的灵敏度算法的改进,提出一种考虑平衡节点在内的灵敏度网损分摊算法,并以IEEE-57节点系统为例,将该方法与电流叠加法二者的计算结果进行比较分析.结果表明,当对地导纳参数发生变化时,该方法计算得到的网损分摊值偏差变化较大,从而得出灵敏度算法在实际...