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考虑双馈风电场无功调节能力的无功电压协调控制研究的开题报告
一、研究背景
随着风电技术的不断发展，风电场的容量不断增大，对电网稳定性和安全性的影响也日益显现。在高比例的风电接入情况下，由于风机接入导致电网电压波动及电气振荡等问题，国家调度中心和电网公司对于风电场无功控制的要求更加严格。因此，在高比例的风电接入情况下，考虑风电场的无功调节能力对于维护电网的稳定运行至关重要。
双馈风电机组具有较好的无功调节能力，然而如何充分发挥其无功调节能力以提高电网的稳定性和安全性，仍是目前需要深入研究的问题。
二、研究内容及意义
本研究拟通过无功电压协调控制方法，充分发挥双馈风电机组的无功调节能力，提高电网的稳定性和安全性。具体研究内容如下：
1.分析双馈风电机组的无功特性，建立无功调节模型。
2.设计无功电压协调控制策略，控制双馈风电机组输出无功，并通过电压控制器控制电网电压。
3.使用Matlab/Simulink软件进行仿真实验，验证设计的无功电压协调控制策略的有效性。
本研究的意义在于，通过设计无功电压协调控制器，可以充分利用双馈风电机组的无功调节能力，控制风电场的功率因数及电压，缓解由于风电场接入引起电网电压波动与电气振荡的问题，提高电网的稳定性和安全性。
三、研究方法
本研究主要采用理论分析和仿真实验相结合的方法。具体如下：
1.理论分析
对双馈风电机组的无功特性进行分析，建立无功调节模型。对无功电压协调控制策略进行设计，建立控制模型。
2.仿真实验
使用Matlab/Simulink软件进行仿真实验，验证设计的无功电压协调控制策略的有效性。
四、进度安排
本研究的进度安排如下：
第一年：
1.对双馈风电机组的无功特性进行分析，建立无功调节模型。
2.设计无功电压协调控制策略，建立控制模型。
第二年：
1.使用Matlab/Simulink软件进行仿真实验。
2.分析仿真结果，并结合实际数据进行验证。
五、预期成果
本研究的预期成果为：
1.针对双馈风电机组的无功特性，建立无功调节模型。
2.设计满足电网稳定性和安全性要求的无功电压协调控制策略，充分发挥双馈风电机组的无功调节能力。
3.实现控制器代码，并使用Matlab/Simulink软件进行仿真实验。
4.分析仿真结果，并结合实际数据进行验证。
6、参考文献
[1]张杨，张亚栋，徐飞.电力系统中双馈风力发电系统的建模与控制.电力自动化设备，2017，37(3).
[2]李克勤，王志强，姜晓林.基于无功电压协调控制的风电场输出功率限制策略.电力系统自动化，2013，37(5).
[3]王志国，李东.基于双向功率流控制的风电场电网并联控制策略.电网技术，2019，43(5).
[4]徐慧敏.基于无功控制调节的双馈风电机组模型建立及控制策略研究.改革与战略，2020，36(5).