论文部分内容阅读
随着全球风电规模的不断扩大,提高可再生能源消纳能力成为世界能源发展所面临的挑战。采用柔性直流输电技术(VSC-HVDC)实现电网互联,具有可快速独立调节有功功率和无功功率能力,在新能源接入、孤岛供电、异步互联等领域得到了广泛的应用。然而,大规模风电直流并网的谐波稳定性和故障承受能力也受到广泛的关注,成为当下研究热点问题。本文主要以大型陆上双馈风力发电系统和大型海上直驱风力发电系统作为研究对象,分别对其柔性直流并网互联系统的故障穿越能力及谐波稳定性展开研究。首先,在文献调研的基础上,针对当前研究较为薄弱的大型双馈风力发电系统直流并网的高电压穿越进行研究。在大型双馈风电场经VSC-HVDC联网下并网点发生对称骤升故障时,对电网电压与转子电流之间的暂态过程进行了详细的理论推导,并提出了一种有效抑制转子过电流的控制策略,并针对其转子侧和网侧变换器传统控制方法做出改进。最终,给出了风电机组不脱网运行的协调控制保护方案以提升其高电压穿越性能。其次,针对大型海上直驱风力发电系统柔性直流并网的谐波稳定性问题,提出了一种自适应虚拟电阻控制策略。在传统控制基础上对附加虚拟电阻控制策略做出改进,并结合神经网络的特点,提出了适用于神经网络的自适应谐波控制方案,为大规模海上风电并网的谐波振荡抑制研究提供了解决思路。最后,对以上研究工作在PSCAD/EMTDC中搭建相应的仿真模型,进而验证本文理论分析的正确性及所提控制策略的有效性和可行性。