电压凹陷检测及其在风电并网低电压穿越中应用的研究

【摘要】： 电压凹陷指电网供电电压的均方根值在短时间内突然下降的事件。作为最受关注的电能质量问题之一,电压凹陷无论是对工业用户还是对电网本身,都带来了极大的危害：从用户的角度来说,电压凹陷造成工业上广泛使用的电压敏感性仪器设备停机甚至损坏,给用户带来巨大的经济损失；从电网本身的角度来说,电压凹陷给目前备受关注的清洁能源发电并网问题带来了巨大的挑战。 以风力发电为代表的清洁能源发电,在并网后其发电机组与电网之间的相互影响愈来愈显著,尤其是当电网因故障产生电压凹陷时,会给发电机组带来巨大的损害；同时,电网也需要风电机组在电压凹陷期间,能够继续保持并网,即具备低电压穿越能力,以防止风电机组解列给电网造成严重的冲击,加剧电网系统的恢复难度。 本文从对电压凹陷的分析入手：首先分析了电压凹陷产生的主要原因和电压凹陷因不同故障在电网不同位置的特性,然后介绍了电压凹陷的基本分类和变压器对电压凹陷的传播,并提出了常用的电压凹陷检测方法和补偿方法。 在分析电压凹陷的基础上,文章提出了风电并网的低电压穿越概念：风电机组的低电压穿越能力,指在风机并入电网后,当并网点遭遇电压凹陷,发电机仍然能够保持并网,直到电网恢复正常。并提出保护风电并网的安全,应该从两个方面入手：首先加强对电网电压凹陷的检测和补偿,减小其对风电并网的危害；其次，加强风电机组的低电压穿越能力,以期在遭遇电压凹陷时,风电机组能够继续并网运行。 文章分析了电压凹陷给风电机组带来的危害,同时以双馈感应式风电机组为例,介绍了风电机组低电压穿越的方法。最后,将电压凹陷与低电压穿越结合起来,提出电压凹陷检测方法在风电机组低电压穿越中的应用,并结合我国对低电压穿越的要求,对几种检测方法进行比较,得出在何种条件下使用何种检测方法最为合理的结论。 【关键词】：电压凹陷 检测方法 电压补偿 风电并网 低电压穿越
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM714.2
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 选题背景及研究意义9-10
• 1.2 电压凹陷10-11
• 1.3 低电压穿越11-13
• 1.4 课题研究现状13-14
• 1.5 本文主要工作14-15
• 第二章 电压凹陷综述15-24
• 2.1 电压凹陷的产生原因15-16
• 2.2 电压凹陷的原因及故障位置分析16-19
• 2.3 电压凹陷的故障自我清除19
• 2.4 电压凹陷的基本分类19-22
• 2.5 变压器对电压凹陷的传播22-24
• 第三章 电压凹陷的检测及补偿方法概述24-37
• 3.1 电压凹陷的监测方法24-31
• 3.2 电压凹陷的抑制措施31-34
• 3.3 电压补偿方式34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 电压凹陷时的风电机组低电压穿越研究37-44
• 4.1 世界各国对低电压穿越的要求37-39
• 4.2 我国的风电机组低电压穿越能力要求39-41
• 4.3 电压凹陷时双馈感应式风电机组瞬态特性41-42
• 4.4 双馈感应式风电机组对电压凹陷的承受能力42-43
• 4.5 本章小结43-44
• 第五章 电压凹陷检测方法在低电压穿越中的应用44-48
• 5.1 有效值计算方法仿真结果44-45
• 5.2 峰值电压法仿真结果45
• 5.3 dq0变换法仿真结果45-46
• 5.4 瞬时电压dq分解法仿真结果46-47
• 5.5 本章小结47-48
• 第六章 结论与展望48-49
• 6.1 本文的主要结论48
• 6.2 展望48-49
• 参考文献49-52
• 致谢52-53
• 附录 作者在攻读硕士期间发表的论文53-54

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