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考虑风机动态特性的大扰动暂态过电压机理分析2024-01-17汇报人:

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目录contents考虑风机动态特性的大扰动暂态过电压影响因素分析考虑风机动态特性的大扰动暂态过电压抑制措施研究结论与展望

CHAPTER引言01

风机并网带来的问题随着大规模风电机组的并网运行,风电机组与电力系统的相互作用日益显著,对电力系统的安全稳定运行带来了新的挑战。大扰动暂态过电压的危害大扰动暂态过电压是电力系统中常见的故障之一,会对风电机组的安全运行造成严重威胁,甚至引发重大事故。能源危机与可再生能源发展随着全球能源危机的日益严重,风能作为一种清洁、可再生的能源,在全球范围内得到了广泛关注和应用。研究背景和意义

目前,国内外学者在风电机组的建模、仿真和控制等方面取得了显著成果,但在考虑风机动态特性的大扰动暂态过电压机理分析方面仍存在不足。国内外研究现状随着风电机组容量的不断增大和并网规模的扩大,未来风电机组的动态特性将更加复杂,对电力系统的安全稳定运行将提出更高要求。因此,深入开展考虑风机动态特性的大扰动暂态过电压机理分析具有重要的理论意义和实用价值。发展趋势国内外研究现状及发展趋势

本文研究目的和内容本文旨在深入研究考虑风机动态特性的大扰动暂态过电压机理,揭示风电机组在大扰动暂态过电压下的动态响应特性和规律,为风电机组的安全运行和电力系统的稳定控制提供理论支撑。研究目的首先,建立考虑风机动态特性的风电机组模型;其次,基于该模型分析大扰动暂态过电压下风电机组的动态响应特性;最后,通过仿真和实验验证所提机理分析的正确性和有效性。研究内容

CHAPTER风机动态特性概述02

风机基本结构和工作原理风机结构包括叶轮、机舱、塔筒等主要部件,以及齿轮箱、发电机等辅助设备。工作原理风能驱动叶轮旋转,通过齿轮箱增速后带动发电机发电,实现风能向电能的转换。

动态特性参数包括转速、转矩、功率、电压、电流等,反映风机的运行状态和性能。影响因素风速、风向、空气密度等自然因素,以及控制策略、设备故障等人为因素,均会对风机动态特性产生影响。风机动态特性参数及影响因素

电压波动风机动态特性会导致电压波动,影响电力系统的稳定性和电能质量。频率变化风机的转速变化会引起频率变化,对电力系统的调频能力提出挑战。谐波污染风机的非线性负载会产生谐波电流,对电力系统的谐波污染不可忽视。无功功率风机的无功功率需求会影响电力系统的无功平衡和电压稳定性。风机动态特性对电力系统影响

CHAPTER大扰动暂态过电压产生机理03

如雷击、操作过电压等,导致系统电压瞬间升高。外部原因系统内部故障,如短路、接地故障等,引发电压波动。内部原因根据过电压的性质和持续时间,可分为暂态过电压和稳态过电压。分类过电压产生原因及分类

初始阶段系统受到大扰动,如短路故障发生,导致电压瞬间下降。过渡阶段故障切除后,系统电压开始恢复,但由于电感、电容等元件的储能作用,电压出现振荡并逐渐上升。稳态阶段经过一段时间后,系统达到新的稳态,电压维持在较高水平。大扰动暂态过电压产生过程

设备损坏过高的电压会对电力设备造成损坏,缩短设备寿命。经济损失设备损坏和系统稳定性下降会给电力系统带来严重的经济损失。系统稳定性下降过电压可能导致系统稳定性下降,甚至引发系统崩溃。过电压对电力系统危害

CHAPTER考虑风机动态特性的大扰动暂态过电压模型建立04

VS通过对风电机组及电力系统的物理过程进行详细建模,包括电气、机械、控制等多个方面,以准确反映系统的动态特性。模块化建模思路将风电机组及电力系统划分为多个相对独立的模块,分别进行建模,然后通过接口连接实现整体模型的构建。基于物理模型的建模方法建模方法与思路

电气部分模型包括发电机、变流器、变压器等电气设备的详细模型,以及电气控制系统的模型。机械部分模型包括风轮、传动系统、发电机转子等机械部件的详细模型,以及机械控制系统的模型。控制部分模型包括风电机组的控制系统模型,如最大功率点跟踪(MPPT)控制、变桨距控制、电压和频率控制等。风机动态特性模型建立

大扰动暂态过电压模型建立将风机动态特性模型与过电压模型相结合,以反映风机在大扰动事件下的动态响应和过电压特性。考虑风机动态特性的过电压模型分析大扰动事件下(如短路故障、切机操作等)过电压的产生原因和传播路径。过电压产生机理分析基于电磁暂态仿真软件(如EMTP、PSCAD等),建立过电压的数学模型,包括电源模型、线路模型、负载模型等。过电压数学模型建立

仿真分析方法利用仿真软件对所建立的模型进行仿真分析,研究不同大扰动事件下系统的动态响应和过电压特性。结果分析与讨论对仿真结果进行深入分析和讨论,揭示考虑风机动态特性的大扰动暂态过电压的机理和

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