【摘要】：近年来,我国风力发电发展迅速,很多大型集中风电场相继建成。由于大规模风电场大都远离负荷中心,一般都采用超/特高压进行输电。由于风力发电自身的间歇性和波动性,造成风电外送系统的无功电压控制困难。在风电外送线路上安装磁阀式可控高压电抗器是解决这一问题的重要途径。本课题结合我国某大型风电场的风电外送工程,完成如下工作:首先,介绍国内外风电发展概况,分析风电外送地区无功电压特点;通过介绍无功补偿提出适合风电外送地区的无功补偿手段。其次,对磁阀式可控高压电抗器的结构特点、工作原理和工作特性进行介绍;通过BPA仿真,分析了磁阀式可控高压电抗器的应用对于抑制风电外送地区工频过电压的效果,论证了磁阀式可控高压电抗器应用到风电外送地区的可行性。最后,运用PSCAD仿真软件搭建了风电外送系统的仿真模型,比较磁阀式可控高压电抗器接入前后对无功电压的控制效果,说明了磁阀式可控高压电抗器对于抑制风电外送地区工频过电压的效果,验证了磁阀式可控高压电抗器应用到风电外送地区的可行性。
【关键词】：大规模风电 磁阀式可控高压电抗器 工频过电压 无功电压控制
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM47;TM614
【目录】：
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM47;TM614
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 绪论9-17
- 1.1 课题背景及意义9
- 1.2 国内外风电发展概况9-11
- 1.3 无功补偿技术11-13
- 1.3.1 无功补偿作用11-12
- 1.3.2 无功补偿装置12-13
- 1.4 可控高压电抗器研究现状13-15
- 1.5 本文的主要工作15-17
- 第2章 磁阀式可控电抗器17-37
- 2.1 磁阀式电抗器的结构17-18
- 2.2 磁阀式可控电抗器的工作原理18-21
- 2.2.1 磁阀门基本原理18-19
- 2.2.2 铁芯材料磁特性及其磁化过程19-20
- 2.2.3 铁芯在交变磁场下的磁特性20-21
- 2.3 磁阀式可控电抗器的磁路系统21-23
- 2.4 磁阀式可控电抗器工作状态23-26
- 2.5 磁阀式可控电抗器电磁方程26-29
- 2.6 磁阀式可控电抗器等效电路29-31
- 2.7 磁阀式可控电抗器特性分析31-36
- 2.7.1 谐波特性31-33
- 2.7.2 控制特性33-34
- 2.7.3 响应特性34-35
- 2.7.4 有功损耗35-36
- 2.8 本章小结36-37
- 第3章 磁阀式可控电抗器对风电外送电压波动的影响分析37-48
- 3.1 引言37-38
- 3.2 可控电抗器并联补偿原理38-41
- 3.3 算例分析41-47
- 3.3.1 BPA仿真软件简介41-44
- 3.3.2 算例系统概况44
- 3.3.3 固定电抗器对电压的影响44-45
- 3.3.4 可控电抗器对电压的影响45-47
- 3.4 可控电抗器的配置47
- 3.5 本章小结47-48
- 第4章 磁阀式电抗器建模与系统仿真48-65
- 4.1 PSCAD仿真软件简介48
- 4.2 等值风电场建模48-51
- 4.3 磁阀式可控电抗器模型51-54
- 4.3.1 变压器部分51-53
- 4.3.2 直流控制电路部分53-54
- 4.4 磁阀式可控电抗器控制系统54-58
- 4.4.1 开环控制54
- 4.4.2 闭环控制54-55
- 4.4.3 磁阀式可控电抗器控制模式55-57
- 4.4.4 触发控制系统57
- 4.4.5 磁阀式可控电抗器控制系统模型57-58
- 4.5 磁阀式可控电抗器仿真58-60
- 4.6 系统仿真分析60-64
- 4.6.1 仿真系统简介60-61
- 4.6.2 抑制工频过电压仿真分析61-64
- 4.7 本章小结64-65
- 第5章 结论与展望65-67
- 5.1 结论65-66
- 5.2 展望66-67
- 参考文献67-71
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果71-72
- 攻读硕士学位期间参加的科研工作72-73
- 致谢73
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