双馈风电机组经串补并网的次同步振荡分析与抑制的开题报告.docx

双馈风电机组经串补并网的次同步振荡分析与抑制的开题报告
一、研究背景与意义
风能作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电机组，作为将风能转化为电能的主要设备之一，在近年来得到了快速发展和广泛应用。然而，随着风电机组容量的逐步提高，风机转子的质量和规格也大幅增加，由此引发的电网剧烈波动，极易导致电力系统的不稳定，给电力系统造成一定的安全隐患。
在风力发电机组中，双馈风电机组是目前应用最为广泛的一种风机，其结构简单，价格相对较低，在可靠性和可维护性方面也表现良好。双馈风电机组将风能转化为机械能，电力部分通过双馈水泵机械传动将产生的电力送入电网。与此同时，为了保证电网的稳定性、可靠性和安全性，风电站的建设与运行必须保证接入电网符合一系列的标准和技术规范，如需求响应能力、有功功率控制、无功功率控制和稳态电压控制等。
然而，在双馈风电机组的建设和运行过程中，存在一些问题，包括单、并联风机的控制策略、风机旋转安全控制、电压调节等。其中一个比较严重的问题就是双馈风电机组在并网过程中可能会出现次同步振荡问题。次同步振荡是指在电力系统中，发生的一种处于50Hz公共模模态下的振荡，其频率较大，但远远低于系统截止频率。次同步振荡的出现会极大地影响风机并网运行时的稳定性和安全性，甚至可能引发全局性的电网事故。
因此，为了解决双馈风电机组并网过程中出现的次同步振荡问题，本文拟开展相关研究。
二、研究内容和方法
2.1研究内容
本文主要研究双馈风电机组并网过程中的次同步振荡问题，并探讨其抑制方法及优化策略。具体研究内容包括：
（1）次同步振荡的机理及特点，主要是通过仿真和实验等方式建立双馈风电机组并网的数学模型，分析并总结次同步振荡的态势和发生原因，为进一步研究和抑制提供基础。
（2）次同步振荡的主动和被动抑制措施，主要包括控制策略、控制参数及控制信号等方面的探讨和优化，通过仿真和实验的方法模拟并实验验证抑制策略的有效性和可靠性。
2.2研究方法
（1）理论建模法：通过理论分析和建模，建立双馈风电机组在并网过程中的数学模型，分析次同步振荡的特点和机理。
（2）仿真方法：利用MATLAB/Simulink、PSCAD/EMTDC等软件工具，对双馈风电机组的并网过程进行仿真，并对次同步振荡的抑制措施进行仿真研究。
（3）实验验证法：通过实验设备，对所提出的次同步振荡抑制策略进行实验验证。例如，可以在实验室中使用双向变流器模拟双馈风电机组的并网过程和电网的工作环境，检验次同步振荡抑制策略的有效性和可靠性。
三、研究计划及进度安排
3.1研究计划
（1）第一年：
1)对双馈风电机组在并网过程中次同步振荡进行数学建模和仿真分析；
2）探讨次同步振荡的抑制措施，包括控制策略和控制参数等方面的研究。
（2）第二年：
1）对抑制方案进行仿真和实验验证，检验抑制策略的有效性和可靠性；
2）针对仿真和实验结果，进一步优化抑制方案，提高方案的可靠性和实用性。
(3)第三年：
1)撰写论文，并进行答辩；
2)对研究结果进行总结和展望。
3.2研究进度安排
第一年：完成双馈风电机组的数学建模和仿真分析。
第二年：完成次同步振荡的抑制措施探讨，设计合适的抑制方案，进行仿真和实验；
第三年：完成论文的撰写和答辩。对研究结果进行总结。