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。