1. 研究目的与意义
在能源紧张而电力需求不断增大的今天,世界各国对于风力发电越来越重视。但是风能分布散、不稳定的缺点使得它在规模扩大化的发展中有许多稳定性的问题还需要进一步的研究。近年来，出现了一种新的次同步振荡现象，即由风电机组控制器引起的次同步振荡问题次同步控制相互作用(SSCI)。由 SSCI 引起的次同步振荡与发电机组的轴系固有模态频率完全无关，我国资源与负荷中心逆向分布的特点，使得大容量、远距离风电外送势在必行。然而串补系统与双馈风机的耦合互作用容易使得对规模风电送出系统易产生次同步振荡问题。使用附加控制器抑制次同步振荡是一种经济有效的技术手段，然而风电送出系统中存在的不确定性问题使得传统的附加控制器面临鲁棒性不足的问题。充分考虑不确定参数对控制器的影响，并研究次同步振荡附加控制器参数优化方法，具有非常重要的理论研究价值和现实意义。其振荡频率和衰减率由变频器控制参数和电气输电系统参数影响。
我国资源与负荷中心逆向分布的特点，使得大容量、远距离风电外送势在必行。然而串补系统与双馈风机的耦合互作用容易使得对规模风电送出系统易产生次同步振荡问题。使用附加控制器抑制次同步振荡是一种经济有效的技术手段，然而风电送出系统中存在的不确定性问题使得传统的附加控制器面临鲁棒性不足的问题。充分考虑不确定参数对控制器的影响，并研究次同步振荡附加控制器参数优化方法，具有非常重要的理论研究价值和现实意义。
2. 课题关键问题和重难点
课题工作量适中，但需要阅读大量文献，熟悉了解风机系统，了解风电场的影响因素等。并要求熟悉应用matlab搭建仿真。
本课题涉及到的关键问题主要是在Matlab/Simulink仿真平台上搭建所研究系统模型，调整参数使其发生次同步振荡，然后研究分析如何抑制次同步现象。主要设计任务和难点包括研究次同步振荡阻尼控制器配置的方法，利用智能算法对风电外送系统附加控制器参数进行优化。研究分析比较控制器在多种不确定运行参数影响下的鲁棒性。难点：主要是首先如何搭建仿真模型，其次如何优化目标函数，学习了解参数优化技术等。
3. 国内外研究现状（文献综述）
IEEE于1974年成立了Subsynchronous Resonance Working Group工作组，致力于次同步谐振（SSO）机理与抑制措施的研究与报道。参照IEEE SSO的定义，次同步振荡是指在电气系统与发电机组进而机轴之间以某一个或者多个次同步频率进行显著的能量的交换现象状态。
双馈风力发电机通过串联补偿线路外送风电时，会出现由感应发电机效应（IGE）和次同步控制相互作用（SSCI）引起的次同步振荡问题。为分析该问题，以给其抑制措施提供依据，文献[1]和文献[2]建立了用于次同步振荡分析的双馈风力发电机模型，采用频率扫描法分析了IGE的机理和影响因素，从转子侧电流环控制角度推导分析了SSCI的机理和影响因素，并采用时域仿真法分别分析和验证了风速、串补度对IGE的影响及转子侧电流环控制参数对SSCI特性的影响。研究结果表明：串补度的增加和风速的减小会引起IGE；电流环控制器比例系数和积分系数的增大会引起SSCI。
文献[4-12]初步探讨了鼠笼型风电机组采用串补线路外送风电时发生次同步振荡的机理，利用时域仿真法分析了其影响因素，并提出了一些抑制措施。针对双馈风力发电机组的次同步振荡问题，文献[13,14]采用特征值分析法和时域仿真法，分析了风速、串补度和控制器参数对IGE的影响，指出转子侧电流控制的参数对系统稳定性的影响最大。
4. 研究方案
Matlab/Simulink仿真平台上搭建基础的风机模型，然后在这个模型上在加个无功补偿装置，修改参数，研究在什么参数数值情况下，风机模型发生次同步振荡，考虑风电场影响因素，对参数优化，研究如何增加抑制装置，抑制次同步振荡现象。通过模型仿真和传递函数零极点的计算来分析变流器控制参数、串联补偿水平、风机出力水平对次同步振荡的影响。搭建大风场模型，设计了两种控制方案来抑制振荡，再次通过零极点分析
振荡抑制信号对系统稳定性的改善作用。
先在matlab中搭建仿真模型；
5. 工作计划
第1-2周 资料调研，完成英文资料翻译
第3-4周 资料调研，完成开题报告
第5-6周 第（1）（2）部分研究
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
