【正文】 畢業(yè)設計 (論文 )外文資料翻譯 學 院： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 曹磊剛 學 號： 0802070404 外文出處： Impact of Wind Power on the Angular Stability of a Power System 附 件： ； 文。 指導教師評語： 簽名： 年 月 日 (用外文寫 ) 附件 1：外文資料翻譯譯文 風電對電力系統(tǒng) 角 穩(wěn)定性的 影響 摘要 風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是非常不同的性質(zhì)與傳統(tǒng)發(fā)電機組。因此，動態(tài)研究必須加以解決，以便將風力為動力系統(tǒng)。角穩(wěn)定評估風力發(fā)電機是一個主要問題在電力系統(tǒng)安全運行。角穩(wěn)定的風力發(fā)電機是由 其相應的臨界清除時間（建）。在本文中，風力的作用對故障暫態(tài)行為調(diào)查取代產(chǎn)生 2 種類型的風力發(fā)電機，風力逐漸增加的速度滲透和改變位置的風力資源。仿真分析是建立在 14總線測試系統(tǒng)的軟件 /，這使獲得一個廣泛 的網(wǎng)格組件，以及相關(guān)的風力機模型。 關(guān)鍵 詞： 角穩(wěn)定性，橫向，風機，風滲透。 引言 電力網(wǎng)絡是一個復雜的系統(tǒng)，這是容易受到干擾。瞬態(tài)短路故障是一個非常常見的干擾功率系統(tǒng)。它會 在轉(zhuǎn)子附近產(chǎn)生故障，導致這些機器的轉(zhuǎn)速和功率 在網(wǎng)絡 中 振蕩。當短路清除斷開故障，發(fā)電機，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 機械 性損壞發(fā)電機。因此，臨界清除時間 是最大的時間間隔，故障必須清除，以維護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 毫無疑問的是，風力將發(fā)揮主導作用，增加 國家電網(wǎng) 的 清潔無污染能源 。然而，隨著越來越多的風力發(fā)電機連接到電網(wǎng)，其影響的電能質(zhì)量服務人類 與 生產(chǎn)是越來越明顯，所以重要的是分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，包括風力發(fā)電站。 三相故障應用到 14 個總線測試系統(tǒng)，通過斷開和清除影響線。 本文的重點是： 以確定臨界清除時間（橫向）的若干情況下觀察運輸行為仿真測試系統(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，風模型描述也；風機的概念描述。然后，測試系統(tǒng)和應用模型的提出。振蕩的一組發(fā)電機故障暫態(tài)行為分析觀察下列情況： 風模型 ： 風能轉(zhuǎn)化為機械能，通過一個風力渦輪的旋轉(zhuǎn)傳遞給發(fā)電機采用機械傳動裝置。 風力方程給出： Pt=1/8ρ π d2v3 Cp 其中 ρ是空氣的密度， d是渦輪半徑，ν是風速， Cp 是 風力機將風能轉(zhuǎn)換為機械能的效率 ，稱 風能利用系數(shù) ，它 與風速，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 是葉尖速度除以風速 。 有許多不同類型的風力渦輪機在世界各地使用，各 有其自己的名單的好處和缺點 。本文主要類型的風力渦輪機是 ： ?恒速風機（圖 1），其中包括一個網(wǎng)格耦合感應發(fā)電機短路 [9 ]。風渦輪轉(zhuǎn)子連接到發(fā)電機通過變速箱。功率提取風是有限的，在高風速時使用失速效應。沒有主動控制系統(tǒng)的使用。 ?可變速度風力渦輪機與繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機（圖 1 b） – 雙饋感應發(fā)電機（雙）。轉(zhuǎn)子繞組供給采用背對背電壓源變換器 [ 10]。在第一種情況下，風機轉(zhuǎn)子耦合到電機通過變速箱。在高風速功率提取風是有限的俯仰轉(zhuǎn)子葉片。 圖 1a 鼠籠型異步發(fā) 電機。 圖 1b雙饋感應發(fā)電 機 測試系統(tǒng) 測試系統(tǒng)研究是在圖 2，它是從測試系統(tǒng)；該網(wǎng)絡由 14 路總線 ， 5臺發(fā)電機， 11和 83 分支。發(fā)電機變壓器連接到網(wǎng)格是相應的調(diào)整。風力渦輪機的 2 兆瓦的機器上面介紹的 2節(jié)。 請注意，發(fā)電機并不代表一個單一的機器，而是一組強烈耦合發(fā)電機，該測試系統(tǒng)總功率分為： 表 1。有源電力的發(fā)電機試驗系統(tǒng) 發(fā)電機 N176。 1 2 3 4 5 功率（ MW） 650 60 60 25 25 干擾調(diào)查是一個三相短路對 2 號總線 。這是最嚴重的 干擾三相故障暫態(tài)穩(wěn)定問題。 結(jié)果與討 ： 以假設的影響，風力角穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，包括一三階段對稱故障然后計算橫向?qū)粋€沒有風等情況下，風源連接到測試系統(tǒng)的不同總線。 圖 2。 圖 2?；?線路 沒有風的來源 基本情況是正常的操作系統(tǒng)沒有任何風電連接到系統(tǒng)。故障臨界清除時間（建）才能確定使用瞬態(tài)模擬 [ 3]。對于這種情況，其結(jié)果是橫向 =196 毫秒。圖 3a顯示轉(zhuǎn)速發(fā)電機故障清除時間比較接近臨界清除時間。 圖 3b中的故障，介紹了時間 =197 毫秒，所以時間超過穩(wěn)定極限曲線。 圖 3a 所有發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =196 毫秒 圖 3b 所有發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =197 毫秒 在風源之后，一個風力發(fā)電機是連接到系統(tǒng)通過傳輸線路 上評價其效果的角穩(wěn)定。 表 2。從模擬結(jié)果為角穩(wěn)定在不同的地點 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，任何風源連接，整合風源增加了運輸穩(wěn)定時，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，所以沒有一般的陳述可能，如果風力發(fā)電提高暫態(tài)穩(wěn)定的利潤或如果是相當消極的影響。答案取決于風能資源和問題進行分析，為每個單獨的情況。 影響類型的發(fā) 電機技術(shù) 為了確定影響類型的發(fā)電技術(shù)，運輸行為的網(wǎng)格， 2型發(fā)電機的研究與保持相同的故障和同一地點的風能。 案例 1：固定速度 故障臨界清除時間（建）才能確定使用瞬態(tài)模擬。對于這種情況，那里的風源連接到總線176。 3 結(jié)果是橫向 =187 毫秒。圖 4顯示所有發(fā)電機轉(zhuǎn)子故障清除時間比較接近臨界清除時間。 圖 4a 所有發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =187 毫秒 圖 4b 所有發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =188 毫秒 案例 2：變速（雙饋技術(shù)） 固定發(fā)電機添加到總線 3現(xiàn)在是斷開和取代的雙饋感應發(fā)電機（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)電機服務。時間增加橫向 =216 毫秒，如圖5所示。這意味著，在暫態(tài)網(wǎng)絡穩(wěn)定性增強時，雙饋發(fā)電機連接而固定測速發(fā)電機。 圖 5a 所有發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =216 毫秒 圖 5b 所有發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 =217 毫秒 比較 分析這方面的更詳細，表 3 顯示值為雙饋發(fā)電機技術(shù)（變速）和異步發(fā)電機（固定變量）的不同位置上。 表 3。建 2種汽輪機技術(shù)的幾個公共總線。 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)電機增加臨界清除時間，因此這類發(fā)生器提出了最佳性能比鼠籠式異步發(fā)電機的功角穩(wěn)定的網(wǎng)格連接風力，顯而易見的是，風力發(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功功率。 風的影響滲透 在本節(jié)中，風力的作用振蕩的研究逐漸增加的速度源風滲透同時觀察運輸系統(tǒng)行為 [ 11]。 表 4。橫向速度不同的風電穿透 風資源穿透率 （ %） ≥ 22 風電總裝機功率（ MW） ≥172 CCT（ ms） 271 229 151 97 0 從結(jié)果，它的結(jié)論是，影響風電對電力系統(tǒng)振蕩取決于速度的風電穿透，它已被證明，高一級的風力滲透在我們的案例研究是必須低于 22%的總電網(wǎng)，否則測試系統(tǒng)失穩(wěn)。 結(jié)論 本文主要集中在評估的角穩(wěn)定的確定一個臨界清除時間（建），這是觀察的行為，發(fā)電機的測試系統(tǒng)包括一三個階段的變化時，幾個參數(shù)故障。 根據(jù)先前的模擬，得出以下結(jié)論： ?一般是沒有聲明，如果風力發(fā)電提高暫態(tài)穩(wěn)定的利潤或是相當消極的影響。答案取決于風能資源和問題進行分析， 為每個單獨的情況。 ?影響類型的發(fā)電技術(shù)在運輸?shù)姆€(wěn)定性是非常重要的和雙饋發(fā)電機提供了更多的表現(xiàn)比鼠籠式異步發(fā)電機。 ?已經(jīng)證明，高一級的風電穿透破壞電力系統(tǒng)時，很大一部分的同步發(fā)電能力，取而代之的是風力。 最后，很重要的一個計算一個臨界清除時間（建）在所有以前的模擬進行了幾次這是浪費時間和精力，數(shù)值計算方法（橫向）是非常需要這種運輸?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