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SVS在风电场低电压穿越中的控制策略研究
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摘要
随着风力发电近些年来的迅猛发展,风电在整个电力能源中所占的比重也越来越大,它对电网的影响也逐渐被人们所重视。尤其是在电网电压瞬间跌落时,风力发电机组如何保持并网发电,且能够支持电网电压恢复,成为研究的热点。
     TSC、SVC与STATCOM是电力系统无功补偿和电压调整的重要装置。本课题针对STATCOM低压时性能优越、动态响应速度快而额定补偿容量较小的矛盾,结合TSC和SVC的容量较大而在端电压较低时补偿能力大幅下降的情况,提出用TSC、SVC与STATCOM组成三环补偿联合运行的并联无功补偿系统(SVS)。
     论文以TSC、SVC和STATCOM为基础,给出了SVS的基本电路拓扑结构,建立了数学模型并分析其工作原理和运行特性。论文提出针对维持并网点母线电压恒定与预防电压崩溃相结合的控制策略,以经典PI控制思想为基础设计了对三环补偿无功协调分配的控制算法,并在此基础上,利用模糊控制理论,提高系统的响应速度和控制精度。论文建立了系统级仿真模型,证明了所提出的SVS混合装置具有良好的无功补偿效果,能有效增强风电场的低电压穿越能力。
With the rapid development of the wind power in recent years, it takes more and more in the proportion of the entire power system, whose impact is gradually paid more attention by people. Especially in the power system failure, how to maintain wind turbine on-line and support the grid voltage recovery, become a research hotspot.
     TSC、SVC and STATCOM are important devices of reactive power compensation and voltage regulation. STATCOM has a superior performance and dynamic response speed in low-voltage, but small rated capacity. Combined with a larger capacity of TSC and SVC but sharp decline in compensation ability at low voltage situation, it proposes to let TSC, SVC and STATCOM work together so as to constitute a shunt var compensation system (SVS).
     In this paper, it proposes the basic circuit topology of SVS and sets up the mathematical model based on TSC, SVC and STATCOM, which also analyzes its working principle and operating characteristics. It proposes a control strategy which combines constant bus voltage with prevention of voltage collapse. It also designs a control algorithm based on classical PI control which coordinates the distribution of reactive compensation. Further more, which uses the fuzzy control theory to improve the system response speed and control accuracy. The paper establishes a system-level simulation model to prove the proposed SVS hybrid device has a good effect of reactive power compensation, enhancing the low voltage ride through capacity of the wind farm effectively.
引文
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