双馈风电机组并网电压及功率仿真分析毕业答辩.ppt

Xinjiang University 电气工程学院 Xinjiang University 电气工程学院 指导老师：张新燕 学 生：李娟 班 级：电气101班 学 号：20102101807 选题背景及意义 1 双馈风机工作原理 双馈风电机组并网电压及功率仿真分析 结论与展望 2 3 4 5 Matlab/Simulink软件介绍 1 选题背景及意义 选题背景： 能源对社会和经济发展起着至关重要的作用，社会发展需要消耗更多的能源。化石燃料仍然是世界范围内一次能源的主导来源，然而全球面临气候变化和环境污染严重给能源体系的转型施加了更大的压力，全球面临气候变化和能源安全的双重挑战。 意义： 加快水能、风能、太阳能等清洁能源的开发利用有利于促进全球向安全、可靠和环保的可持续能源体系转型。 2 仿真软件介绍 软件历史 Matlab软件是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境。软件第一版发行于1984年。 Matlab/Simulink介绍 Simulink是Matlab内嵌的交互式仿真集成化环境，可以用来进行建模、分析和仿真各种动态系统，她提供了鼠标拖放的方法，建立系统框图模型的图形交互平台。通过Simulink模块库提供的各类模块，可以快速的创建动态系统的模型。 3 双馈风机工作原理 图1 双馈风机结构图 双馈发电机的定子侧直接接电网，向电网输送电能，转子侧通过交直交变频器与电网相连，向电网输送电能。 变速恒频风力发电系统由风力机、机械传动部分、双馈发电机、变频器和控制部分组成。 4 双馈风电机组并网电压及功率仿真分析 双馈风电机组仿真模型 模型采用6台相同型号的1.5MW双馈风机构成的发电系统，风机出口电压为575V，经升压变压器升至25KV，然后经30km架空线路再次与升压变压器相连，电压升至120KV。 4.1双馈风电机组仿真模型 4 双馈风电机组并网电压及功率仿真分析 A图 恒定风模块 B图 阶跃风模块 C图 线路设置故障模块 D图 渐变风模块 4.2双馈风电机组仿真模块 4 双馈风电机组并网电压及功率仿真分析 恒定风速情况下风电机组的响应曲线 结论：风电场发出的有功和吸收的无功以及风电场的出口电压均保持恒定。 4.3风速扰动下的仿真分析----恒定风 4 双馈风电机组并网电压及功率仿真分析 渐变风速情况下风电机组的响应曲线 结论：风电场出口P随着风速的变化而变化，波形相似，可以实现P的最大跟踪，Q基本保持在0，Q不随着P的变化而变化风机不从系统中吸收Q。电压不变，风机能够调节一些因素实现电压的稳定输出。 4.3风速扰动下的仿真分析----渐变风 阶跃风速情况下风电机组的响应曲线 4 双馈风力发电机并网电压及功率仿真分析 结论：输出的P平稳渐变，减小风速对机组的冲击,可以实现P的最大跟踪，双馈风电机组对阶跃风有一定的适应能力，能保证系统的稳定运行。 4.3风速扰动下的仿真分析-----阶跃风 4 双馈风电机组并网电压及功率仿真分析 系统线路三相短路故障下的响应曲线 结论：Q出现突增，原因：保证风机出口电压不会降低到过低水平，有利于电网故障恢复。双馈风电机组具有无功调节的能力，能进行适当的调控，平衡无功潮流，实现系统的稳定运行。 4.3系统输电线路故障仿真分析---三相短路故障 5 结论与展望 通过对仿真结果的分析表明： （1）双馈风力发电系统在受到风速扰动时，能有效的利用风能，保证并网电压的稳定性，使整个系统处于稳定运行状态； （2）发生线路故障时，双馈风电机组具有无功调节能力，进行适当的调控，保证系统稳定性。 总的来讲：双馈风电机组在并网时，有良好的动态稳定性。 本文虽然对双馈风力发电机组并网稳定性进行了理论研究和探索，取得了一些经验和结论，但随着风电技术的不断发展和扩大，还需要进一步研究。 Xinjiang University 电气工程学院 Xinjiang University 电气工程学院