论文部分内容阅读
风力发电是将风能转化为电能的一种无一次能源消耗的发电方式。由于其具有清洁、高效、可再生的特点,广泛应用于风资源丰富的地区,为解决偏远地区的供电问题和节能减排起到了重要的作用。然而由于风电机组的输出功率是由风轮捕获的风功率所决定的,且风功率具有非周期性波动的特点,导致风电机组的输出功率也呈现非周期性波动的特点。这种不稳定的功率注入电网后会影响电网的电能质量,从而引起电压波动与闪变。本文对风电机组并网引起的电压波动与闪变进行了建模研究,并研究了风电机组并网引起的电压波动与闪变的测量与估算方法,提出了一种优化后的估算方法。在文章的最后提出了风力发电机并网引起的电压波动与闪变的抑制方法。主要研究内容包括：(1)在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立风力发电机组并网模型,其中包括：风力发电机组模块,升压变压器,输电线路,降压变压器,负荷等；本文第三章中第3节和第4节介绍并建立IEC闪变仪仿真模型。随后在IEC闪变仪原理的基础上对其进行了简化：采用快速傅里叶变换的方法代替IEC闪变仪滤波器环节,形成新的离散化闪变值计算方法,并利用IEC单位闪变曲线对该方法进行校验,经验证该方法有较好的测量精确度。(2)第三章第5节对评估电压波动与闪变严重程度的指标进行了研究。通过对比不同电压信号引起的电压闪变值在两种评价指标Pst和AV10下的实际测量值,研究确定两种评价指标之间的统一转换参数。最终结果表明该参数随电压信号的改变而改变。(3)本文第四章研究了IEC61400-21介绍的工程计算闪变的方法,提出一种优化的工程算法,将风剪切和塔影效应的影响加入原有的计算方法中,使计算结果更接近测量值。(4)在文章的最后一章提出了一种基于FBD电流检测法采用滞环电流控制的带有电池储能的STATCOM装置的控制策略,对风力发电机组并网引起的电压闪变问题进行抑制,并达到电压闪变与谐波的综合抑制作用。最终利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证其有效性。