【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 曹磊剛 學(xué) 號(hào)： 0802070404 外文出處： Impact of Wind Power on the Angular Stability of a Power System 附 件： ； 文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名： 年 月 日 (用外文寫 ) 附件 1：外文資料翻譯譯文 風(fēng)電對(duì)電力系統(tǒng) 角 穩(wěn)定性的 影響 摘要 風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是非常不同的性質(zhì)與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組。因此，動(dòng)態(tài)研究必須加以解決，以便將風(fēng)力為動(dòng)力系統(tǒng)。角穩(wěn)定評(píng)估風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一個(gè)主要問(wèn)題在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。角穩(wěn)定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由 其相應(yīng)的臨界清除時(shí)間（建）。在本文中，風(fēng)力的作用對(duì)故障暫態(tài)行為調(diào)查取代產(chǎn)生 2 種類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力逐漸增加的速度滲透和改變位置的風(fēng)力資源。仿真分析是建立在 14總線測(cè)試系統(tǒng)的軟件 /，這使獲得一個(gè)廣泛 的網(wǎng)格組件，以及相關(guān)的風(fēng)力機(jī)模型。 關(guān)鍵 詞： 角穩(wěn)定性，橫向，風(fēng)機(jī)，風(fēng)滲透。 引言 電力網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，這是容易受到干擾。瞬態(tài)短路故障是一個(gè)非常常見(jiàn)的干擾功率系統(tǒng)。它會(huì) 在轉(zhuǎn)子附近產(chǎn)生故障，導(dǎo)致這些機(jī)器的轉(zhuǎn)速和功率 在網(wǎng)絡(luò) 中 振蕩。當(dāng)短路清除斷開(kāi)故障，發(fā)電機(jī)，加速將減速，回到同步與其他系統(tǒng)。如果他們不這樣做，并使系 統(tǒng)變得不穩(wěn)定，有可能廣泛停電和 造成 機(jī)械 性損壞發(fā)電機(jī)。因此，臨界清除時(shí)間 是最大的時(shí)間間隔，故障必須清除，以維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 毫無(wú)疑問(wèn)的是，風(fēng)力將發(fā)揮主導(dǎo)作用，增加 國(guó)家電網(wǎng) 的 清潔無(wú)污染能源 。然而，隨著越來(lái)越多的風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接到電網(wǎng)，其影響的電能質(zhì)量服務(wù)人類 與 生產(chǎn)是越來(lái)越明顯，所以重要的是分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，包括風(fēng)力發(fā)電站。 三相故障應(yīng)用到 14 個(gè)總線測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)斷開(kāi)和清除影響線。 本文的重點(diǎn)是： 以確定臨界清除時(shí)間（橫向）的若干情況下觀察運(yùn)輸行為仿真測(cè)試系統(tǒng)在電網(wǎng)故障期間使用的電力系統(tǒng)分析工具箱（部分）。 本文的結(jié)構(gòu)如下。首先，風(fēng)模型描述也；風(fēng)機(jī)的概念描述。然后，測(cè)試系統(tǒng)和應(yīng)用模型的提出。振蕩的一組發(fā)電機(jī)故障暫態(tài)行為分析觀察下列情況： 風(fēng)模型 ： 風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)一個(gè)風(fēng)力渦輪的旋轉(zhuǎn)傳遞給發(fā)電機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)裝置。 風(fēng)力方程給出： Pt=1/8ρ π d2v3 Cp 其中 ρ是空氣的密度， d是渦輪半徑，ν是風(fēng)速， Cp 是 風(fēng)力機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率 ，稱 風(fēng)能利用系數(shù) ，它 與風(fēng)速，葉片轉(zhuǎn)速，葉片直徑和槳葉節(jié)距角均有關(guān)系，是葉尖速比和槳葉節(jié)距角的函數(shù)。 葉尖速比 是葉尖速度除以風(fēng)速 。 有許多不同類型的風(fēng)力渦輪機(jī)在世界各地使用，各 有其自己的名單的好處和缺點(diǎn) 。本文主要類型的風(fēng)力渦輪機(jī)是 ： ?恒速風(fēng)機(jī)（圖 1），其中包括一個(gè)網(wǎng)格耦合感應(yīng)發(fā)電機(jī)短路 [9 ]。風(fēng)渦輪轉(zhuǎn)子連接到發(fā)電機(jī)通過(guò)變速箱。功率提取風(fēng)是有限的，在高風(fēng)速時(shí)使用失速效應(yīng)。沒(méi)有主動(dòng)控制系統(tǒng)的使用。 ?可變速度風(fēng)力渦輪機(jī)與繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī)（圖 1 b） – 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（雙）。轉(zhuǎn)子繞組供給采用背對(duì)背電壓源變換器 [ 10]。在第一種情況下，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子耦合到電機(jī)通過(guò)變速箱。在高風(fēng)速功率提取風(fēng)是有限的俯仰轉(zhuǎn)子葉片。 圖 1a 鼠籠型異步發(fā) 電機(jī)。 圖 1b雙饋感應(yīng)發(fā)電 機(jī) 測(cè)試系統(tǒng) 測(cè)試系統(tǒng)研究是在圖 2，它是從測(cè)試系統(tǒng)；該網(wǎng)絡(luò)由 14 路總線 ， 5臺(tái)發(fā)電機(jī)， 11和 83 分支。發(fā)電機(jī)變壓器連接到網(wǎng)格是相應(yīng)的調(diào)整。風(fēng)力渦輪機(jī)的 2 兆瓦的機(jī)器上面介紹的 2節(jié)。 請(qǐng)注意，發(fā)電機(jī)并不代表一個(gè)單一的機(jī)器，而是一組強(qiáng)烈耦合發(fā)電機(jī)，該測(cè)試系統(tǒng)總功率分為： 表 1。有源電力的發(fā)電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng) 發(fā)電機(jī) N176。 1 2 3 4 5 功率（ MW） 650 60 60 25 25 干擾調(diào)查是一個(gè)三相短路對(duì) 2 號(hào)總線 。這是最嚴(yán)重的 干擾三相故障暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題。 結(jié)果與討 ： 以假設(shè)的影響，風(fēng)力角穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，包括一三階段對(duì)稱故障然后計(jì)算橫向?qū)?yīng)一個(gè)沒(méi)有風(fēng)等情況下，風(fēng)源連接到測(cè)試系統(tǒng)的不同總線。 圖 2。 圖 2?；?線路 沒(méi)有風(fēng)的來(lái)源 基本情況是正常的操作系統(tǒng)沒(méi)有任何風(fēng)電連接到系統(tǒng)。故障臨界清除時(shí)間（建）才能確定使用瞬態(tài)模擬 [ 3]。對(duì)于這種情況，其結(jié)果是橫向 =196 毫秒。圖 3a顯示轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)故障清除時(shí)間比較接近臨界清除時(shí)間。 圖 3b中的故障，介紹了時(shí)間 =197 毫秒，所以時(shí)間超過(guò)穩(wěn)定極限曲線。 圖 3a 所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =196 毫秒 圖 3b 所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =197 毫秒 在風(fēng)源之后，一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)是連接到系統(tǒng)通過(guò)傳輸線路 上評(píng)價(jià)其效果的角穩(wěn)定。 表 2。從模擬結(jié)果為角穩(wěn)定在不同的地點(diǎn) 總線 總線 1 總線 3 總線 8 總線 14 CCT（ ms） 186 187 283 220 相比以前的情況下，任何風(fēng)源連接，整合風(fēng)源增加了運(yùn)輸穩(wěn)定時(shí)，它是連接在總線 8 或 1 總線 4，但是相反的情況下 1 和 3 總線總線，所以沒(méi)有一般的陳述可能，如果風(fēng)力發(fā)電提高暫態(tài)穩(wěn)定的利潤(rùn)或如果是相當(dāng)消極的影響。答案取決于風(fēng)能資源和問(wèn)題進(jìn)行分析，為每個(gè)單獨(dú)的情況。 影響類型的發(fā) 電機(jī)技術(shù) 為了確定影響類型的發(fā)電技術(shù)，運(yùn)輸行為的網(wǎng)格， 2型發(fā)電機(jī)的研究與保持相同的故障和同一地點(diǎn)的風(fēng)能。 案例 1：固定速度 故障臨界清除時(shí)間（建）才能確定使用瞬態(tài)模擬。對(duì)于這種情況，那里的風(fēng)源連接到總線176。 3 結(jié)果是橫向 =187 毫秒。圖 4顯示所有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子故障清除時(shí)間比較接近臨界清除時(shí)間。 圖 4a 所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =187 毫秒 圖 4b 所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =188 毫秒 案例 2：變速（雙饋技術(shù)） 固定發(fā)電機(jī)添加到總線 3現(xiàn)在是斷開(kāi)和取代的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（雙饋）具有相同的功率（兩兆瓦）。因此，變化的技術(shù)可以考 慮和分析。分析了橫向的結(jié)果增加穩(wěn)定極限的情況相比， 1只固定轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)服務(wù)。時(shí)間增加橫向 =216 毫秒，如圖5所示。這意味著，在暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性增強(qiáng)時(shí)，雙饋發(fā)電機(jī)連接而固定測(cè)速發(fā)電機(jī)。 圖 5a 所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =216 毫秒 圖 5b 所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =217 毫秒 比較 分析這方面的更詳細(xì)，表 3 顯示值為雙饋發(fā)電機(jī)技術(shù)（變速）和異步發(fā)電機(jī)（固定變量）的不同位置上。 表 3。建 2種汽輪機(jī)技術(shù)的幾個(gè)公共總線。 總線 N 1 3 8 14 橫向固定速度（ ms） 186 187 220 223 橫向變速（ ms） 286 216 300 227 根據(jù)研究結(jié)果，這是很清楚的，雙饋發(fā)電機(jī)增加臨界清除時(shí)間，因此這類發(fā)生器提出了最佳性能比鼠籠式異步發(fā)電機(jī)的功角穩(wěn)定的網(wǎng)格連接風(fēng)力，顯而易見(jiàn)的是，風(fēng)力發(fā)電，雙饋式提供了更好的性能穩(wěn)定故障消除后，由于角其有能力控制無(wú)功功率。 風(fēng)的影響滲透 在本節(jié)中，風(fēng)力的作用振蕩的研究逐漸增加的速度源風(fēng)滲透同時(shí)觀察運(yùn)輸系統(tǒng)行為 [ 11]。 表 4。橫向速度不同的風(fēng)電穿透 風(fēng)資源穿透率 （ %） ≥ 22 風(fēng)電總裝機(jī)功率（ MW） ≥172 CCT（ ms） 271 229 151 97 0 從結(jié)果，它的結(jié)論是，影響風(fēng)電對(duì)電力系統(tǒng)振蕩取決于速度的風(fēng)電穿透，它已被證明，高一級(jí)的風(fēng)力滲透在我們的案例研究是必須低于 22%的總電網(wǎng)，否則測(cè)試系統(tǒng)失穩(wěn)。 結(jié)論 本文主要集中在評(píng)估的角穩(wěn)定的確定一個(gè)臨界清除時(shí)間（建），這是觀察的行為，發(fā)電機(jī)的測(cè)試系統(tǒng)包括一三個(gè)階段的變化時(shí)，幾個(gè)參數(shù)故障。 根據(jù)先前的模擬，得出以下結(jié)論： ?一般是沒(méi)有聲明，如果風(fēng)力發(fā)電提高暫態(tài)穩(wěn)定的利潤(rùn)或是相當(dāng)消極的影響。答案取決于風(fēng)能資源和問(wèn)題進(jìn)行分析， 為每個(gè)單獨(dú)的情況。 ?影響類型的發(fā)電技術(shù)在運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性是非常重要的和雙饋發(fā)電機(jī)提供了更多的表現(xiàn)比鼠籠式異步發(fā)電機(jī)。 ?已經(jīng)證明，高一級(jí)的風(fēng)電穿透破壞電力系統(tǒng)時(shí)，很大一部分的同步發(fā)電能力，取而代之的是風(fēng)力。 最后，很重要的一個(gè)計(jì)算一個(gè)臨界清除時(shí)間（建）在所有以前的模擬進(jìn)行了幾次這是浪費(fèi)時(shí)間和精力，數(shù)值計(jì)算方法（橫向）是非常需要這種運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性研究。 References 1. Sun T., Chen Z., Blaabjerg F., Voltage recovery of gridconnected wind turbines after a shortcircuit fault, Annual Conference of the IEEE Industrial Elect