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双馈风电场次同步振荡分析及自抗扰抑制措施研究的开题报告
摘要
随着风电规模的不断扩大，在风电场中发生的电力系统稳定性问题越来越引起人们的关注。双馈风力发电机是目前风电场中应用较广泛的发电机类型，其次同步振荡问题对电力系统的稳定运行产生较为重要的影响。本文首先分析了双馈风电场的次同步振荡机理及原因，接着介绍了目前常用的自抗扰控制算法及其在双馈风电场中的应用情况，并根据其特点和优缺点进行了比较，最后提出了一种基于自适应容错控制的方案，以提高双馈风电场的稳定性。
关键词：双馈风力发电机，次同步振荡，自抗扰控制，自适应容错控制
1.研究背景
随着全球化浪潮的推进以及环境保护意识的提高，可再生能源逐渐成为全球能源发展的重要方向。风力发电由于具有较高的环境友好性、清洁性以及再生性，逐渐成为全球新能源发展的一个重要方向。截至2021年全球风电装机容量已经达到了743.2GW，其中中国已经成为风电规模最大的国家，占全球风电总装机容量的46%。在以风力发电为主的新能源发电中，双馈风力发电机是常用的发电机类型之一，其占全球风电装机容量的比例逐年增加。双馈风力发电机具有发电效率高、机组运行可靠稳定等优点，因此在风电行业中应用较为广泛。
双馈风电场的电力系统稳定性问题主要表现在次同步振荡方面。由于电力系统中混合了双馈风力发电机和传统同步发电机，双馈风力发电机的控制问题极易成为次同步振荡产生的关键因素。次同步振荡发生时，系统存在振荡，从而对电力系统的稳定性和安全运行产生不良影响。因此，研究双馈风电场的次同步振荡问题，是目前电力系统稳定性研究的重要方向之一。
2.研究目的
本文旨在分析双馈风电场中的次同步振荡问题，并介绍目前常用的自抗扰控制算法及其在双馈风电场中的应用情况。在此基础上，比较不同自抗扰控制算法的优缺点，并提出一种基于自适应容错控制的方案，以提高双馈风电场的稳定性和运行可靠性。
3.研究内容和方法
本文首先分析了双馈风电场的次同步振荡机理及原因，包括双馈风力发电机的基本原理和控制方式、双馈风力发电机在电力系统中的应用以及双馈风力发电机引起的次同步振荡机理。
接着，本文介绍了目前常用的自抗扰控制算法及其在双馈风电场中的应用情况，包括自抗扰控制算法的概述、应用场景、控制策略和优缺点等方面。在此基础上，比较了不同自抗扰控制算法的优缺点，并分析了其在双馈风电场中的适用性和效果。
最后，本文提出了一种基于自适应容错控制的方案。该方案通过自适应容错控制算法降低双馈风电场次同步振荡的频率，并针对不同的工作状态采取相应的控制策略。该方案具有较高的控制精度和实时性，并演示了其在实际应用中的效果。
4.研究预期结果
本研究旨在分析双馈风电场中的次同步振荡问题，并提出一种基于自适应容错控制的解决方案。预期结果如下：
（1）分析双馈风电场中的次同步振荡机理和原因，为稳定性研究奠定基础；
（2）介绍目前常用的自抗扰控制算法及其在双馈风电场中的应用情况，为后续自适应容错控制方案的设计提供参考；
（3）分析不同自抗扰控制算法的优缺点及适用性，并针对双馈风电场的特点提出适合的控制方案；
（4）提出基于自适应容错控制的方案，并在实际应用中验证其正确性和有效性。
5.研究意义
双馈风电场是现今发展最为迅速的风电场类型之一，其关系到电力系统的可靠稳定运行和环境保护等方面。本文旨在分析双馈风电场中的次同步振荡问题，并提出基于自适应容错控制的解决方案。该方案在一定程度上提高了双馈风电场的运行可靠性和稳定性，为风电行业的发展提供技术支持和帮助，具有重要的理论和实际意义。