毕业论文课题相关文献综述

一﹑背景与意义

20世纪70 年代以来，能源日益枯竭，环境不断恶化。而我国由于长期能源结构不合理，火电所占比例太大，能源问题和环境污染问题更是日益严重。风电是一种绿色能源，发展风电是实施能源可持续发展战略的重要措施。我国政府已将风力发电作为改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题的主要替代能源技术之一，对风电发展给予了有力的扶持。风电已经在节约能源、缓解我国电力供应紧张的形势、降低长期发电成本、减少能源利用造成的大气污染，以及温室气体减排等方面开始发挥作用。

与传统的矿石能源相比,风能对环境没有污染,是一种可再生的清洁能源,储量十分丰富。但风能的随机性使得风力发电有着自身特有的一些性质^[1]:单机容量小,风电机组输出的有功功率取决于风速和风向,具有随机性,异步运行的风电机组在建立磁场时需要从系统吸收大量的无功功率;给电网带来谐波、电压波动、闪变、电压跌落等影响^[2]。故大规模风电场的接入会显著影响电网的稳定性。此外在风速波动和故障条件下风电场在并网点的暂态特性还决定风电场能否成功并网,因此详细研究风电场的建模意义重大。而目前接入电力系统的大型风电场都是由成百上千台风机构成,如果在仿真工具中对每一台风电机组及其控制模型都进行详细建模,不仅仿真模型变得极其复杂,计算速度也会受到很大影响,甚至还需要对现有的风机模型进行修正,对人力物力资源也是一种浪费^[3]。因此研究一种合适的风电场的动态等值建模方法对正确分析风电场的特性具有重要意义^[4]。

二﹑风电场动态等值的现状^[5]

风电场发展早期，应用的主要是恒速恒频风电机组。对于恒速恒频风电机组，当风速相同时，将相同输入风速的发电机聚合成一台等值机。当风速不同时，通常有三种处理方法：

(1)使用一个等值风速，用的是平均风速，但是由于风速与风机输出的机械功率是立方的关系，会造成误差，尤其是风速差别很大的时候^[6]；

(2)将风电机组的机械功率相加，每台风机的机械功率是根据自己的风速计算的，这种方法更合理一点^[7,8]。

(3)根据输入风速不同，将风电场用几台等值机表示，将输入风速相同的聚合成一台等值机^[9-11]。

而对于变速恒频风力发电机组，由于其结构更复杂，其等值聚合也更复杂。相同输入风速的双馈电机聚合成一台等值机^[11,12]。 当风速不同时，可以是先利用风速和简化的模型求出每个风机的机械功率，然后将各个风机的机械转矩相加，即为发电机的机械转矩^[13]。

以上这些文献中的方法都是侧重于结构上的等值，对于参数的获取，只需要保持参数的标幺值不变，基准容量由单台风电机组的容量变为所有参与等值的风电机组容量之和即可。但是实际中，由于各种原因，即使在同一个风电场，各风电机组也可能型号不同。那么如果型号不同，根据研究问题的侧重点不同，需要具体等值的参数也不尽相同，一般常用的有以下几种等值的方法。