STATCOM静止同步补偿器在风电场无功补偿中的应用研究(2)

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2.4 双馈异步发电机原理 12

2.5 双馈异步发电机组的控制 16

2.6 风电机组的控制 16

2.7 本章小结 18

3 STATCOM 在风电厂无功补偿中的作用 19

3.1 STATCOM 的工作原理 19

3.2 STATCOM 无功补偿的作用 21

3.3 本章小结 22

4 风电并网运行仿真实验 23

4.1 风电并网模型在 MATLAB/Simulink 的建立 23

4.2 实例中分析 STATCOM 的作用和影响 25

4.3 本章小结 36

结论 38

致谢 39

参考文献 40

绪论

1.1 背景与意义

1.1.1 能源危机

能源是人赖以生存的物质条件。自工业以来，全球能源消费的快速增长，促进了世界的工业化进程，提高了社会发展水平和人类的生活质量。能源的需求，伴着全球经济不断增长而快速增长，人类的进一步发展被能源危机困扰着。自从 20 世纪 50 年代，由于石油危机，造成了巨大的经济影响，国际媒体开始关注世界能源危机。

全球性能源危机的表现主要在于，开采有限的时间和全球能源的储量。如果以年开采量维持在 1995 年的 33.2 亿吨来计算，可支配极限大约为 1180-1510 亿吨的石油

资源将在 2050 年左右耗尽 ; 年开采量维持在 2300 m3 的天然气储量估计在

131800-152900 m3 ，将在 57-65 年内枯竭；1995 年的开采量为 33 亿吨的煤的储存量

几乎接近 5600 亿吨，估计可以供应 2164 年；根据 1993 年世界能源委员会的统计，年开采量为 6 万吨的铀，可一直维持到 21 世纪 30 年代中期[1]。综上所述，煤炭﹑石油﹑天然气等这些不可再生化石资源的总量十分有限,新时代的我们必须致力于深度开发可再生能源。文献综述

1.1.2 环境危机

当今社会人类肆无忌惮的消耗能源，尤其是化石燃料，能源危机日益紧迫的同时，环境问题也越来越严重。现代社会的巨大能源需求，促使了化石能源的大量燃烧。据统计，按照目前的趋势，到 2030 年，由各种温室气体增加所引起的气候变化，大气中 CO2 浓度将相当于提高到工业化社会以前浓度的两倍。研究已经证明：地球变暖并不是简简单单变化着的地球自身的自然循环，造成的原因主要是由于人类活动排放的 CO2 等温室气体效应。这个过程与人类大量消耗化石能源资源，特别是与通过燃烧大量化石燃料来发电后排放的大量 CO2 关系密切[2]。世界温室气体的排放量将在 2015 年达到最高，全球变暖带来的负面影响将不仅仅有更多的旱涝灾害，还有不断上升的海平面问题。如此变化的全球气候给农业和生态带来了巨大而严重的影响，时时刻刻对人类的生命和财产安全产生着威胁。