風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響

【摘要】：大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)必將在未來能源格局中占有重要的地位，當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)在為世界電力供應(yīng)做出越來越重要的貢獻(xiàn)。但是，由于風(fēng)電機(jī)組相比同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與控制的復(fù)雜性，人們目前對含風(fēng)電電力系統(tǒng)故障后暫態(tài)過程的認(rèn)識還不是很清楚，這對于保證甚至改善含風(fēng)電電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性提出了挑戰(zhàn)，不能夠明確越來越多的風(fēng)電接入系統(tǒng)會對系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性造成怎樣的影響，本文的主要工作就是探討風(fēng)電滲透率以及其他系統(tǒng)運(yùn)行條件對含大規(guī)模風(fēng)電電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。 首先在明確雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（DFIG）的結(jié)構(gòu)以及各部分的模型與控制方法的前提下，在DIgSILENT PowerFactory中搭建了DFIG的模型，該模型含有Crowbar電路，具備低電壓穿越能力。 其次，將單臺DFIG與某等值外部系統(tǒng)相連，分析了風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)風(fēng)機(jī)的動態(tài)行為，并與相同外部條件下同步發(fā)電機(jī)的動態(tài)行為進(jìn)行了比較；詳細(xì)分析了系統(tǒng)故障條件下風(fēng)機(jī)電氣與機(jī)械系統(tǒng)的參量變化；分析了不同故障類型對風(fēng)機(jī)動態(tài)行為的影響。研究表明，○1對于暫態(tài)過程中的并網(wǎng)母線電壓、有功功率、無功功率，DFIG對系統(tǒng)造成的擾動要小于同步發(fā)電機(jī)，而在故障后對電網(wǎng)的無功補(bǔ)償、電壓支撐方面，DFIG不如同步發(fā)電機(jī)；○2對于絕大多數(shù)的機(jī)械與電氣指標(biāo)，如機(jī)械轉(zhuǎn)矩，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，槳距角，故障發(fā)生時(shí)的轉(zhuǎn)子電流與發(fā)出的無功功率，故障切除時(shí)吸收的無功功率，故障過程中的并網(wǎng)母線電壓、電磁轉(zhuǎn)矩、有功輸出，三相短路對DFIG造成的擾動最大，其次依次為：兩相短路接地、兩相相間短路、單相短路接地；○3對于故障切除時(shí)刻DFIG的有功輸出與電磁轉(zhuǎn)矩，兩相相間短路對DFIG造成的擾動最大；對于故障切除時(shí)DFIG轉(zhuǎn)子電流的變化趨勢，三相短路時(shí)增加，而其他短路類型時(shí)則是減小。 最后，用單臺DFIG的模型等值一個(gè)由30臺DFIG構(gòu)成的風(fēng)場，并將該風(fēng)場接入三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中，探討了風(fēng)電滲透率、風(fēng)場功率因數(shù)、并網(wǎng)條件以及DFIG電氣結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明，○1系統(tǒng)發(fā)生特定故障時(shí)，減少失穩(wěn)同步發(fā)電機(jī)的有功功率輸出，相比減少不失穩(wěn)同步發(fā)電機(jī)的有功功率輸出，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性更好，并且減少的越多，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性越好；○2減小特定故障下失穩(wěn)同步發(fā)電機(jī)的額定容量，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性會變差，但若與此同時(shí)減少其有功功率輸出，則系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性不會變差，減小特定故障下不失穩(wěn)同步發(fā)電機(jī)的額定容量，不會惡化系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電并網(wǎng) 暫態(tài)穩(wěn)定 DFIG 風(fēng)電滲透率
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM614;TM712
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目 錄8-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 研究背景10-16
• 1.2 研究對象與意義16-17
• 1.3 研究現(xiàn)狀17-22
• 1.4 論文的主要工作與章節(jié)安排22-24
• 2 雙饋風(fēng)電機(jī)組建模與控制24-42
• 2.1 電力系統(tǒng)仿真軟件 DIgSILENT PowerFactory24-25
• 2.2 DFIG 簡介25-27
• 2.3 DFIG 的數(shù)學(xué)模型27-36
• 2.4 DFIG 控制36-42
• 3 電網(wǎng)暫態(tài)過程對風(fēng)機(jī)的影響42-64
• 3.1 系統(tǒng)故障期間 DFIG 與同步發(fā)電機(jī)動態(tài)行為對比42-47
• 3.2 系統(tǒng)故障對 DFIG 的影響47-53
• 3.3 不同故障類型對暫態(tài)過程 DFIG 動態(tài)行為的影響53-64
• 4 大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響64-113
• 4.1 風(fēng)電滲透率對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響64-90
• 4.2 風(fēng)場功率因數(shù)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響90-100
• 4.3 風(fēng)場并網(wǎng)條件對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響100-108
• 4.4 DFIG 電氣結(jié)構(gòu)參數(shù)對電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響108-113
• 5 總結(jié)與展望113-116
• 5.1 工作總結(jié)113-115
• 5.2 工作展望115-116
• 參考文獻(xiàn)116-122
• 附錄122

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

考慮暫態(tài)穩(wěn)定性約束的最優(yōu)潮流問題    孫元章,楊新林,王海風(fēng)

阜陽電廠入網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性研究    方振;吳紅斌;滕林;

小容量機(jī)組對220kV電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性影響分析    石雪梅;吳迪;

暫態(tài)穩(wěn)定性事故篩選與排序方法研究    彭晨光;劉娜;王瑞闖;

直流系統(tǒng)控制方式對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響    于汀;胡林獻(xiàn);姜志勇;

兩種不同的備自投控制策略對肇慶電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響研究    陳曦;

110kV線路全線快速保護(hù)退出電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析    金翼;孟麗娟;陳曉東;朱莉莉;

飛輪儲能系統(tǒng)建模及提高配電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的研究    周念成;郭燕;王強(qiáng)鋼;

蛙跳算法在暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算中的應(yīng)用    譚聰;徐文令;

暫態(tài)穩(wěn)定性分析的自動事故選擇方法    甘德強(qiáng)，王錫凡，杜正春，王小璐

考慮暫態(tài)穩(wěn)定性約束的最優(yōu)潮流    王俊;蔡興國;樸在林;

風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的研究    夏凡;

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制研究綜述    孫元章;楊新林;

電力系統(tǒng)概率暫態(tài)穩(wěn)定性分析與控制方法研究    崔凱

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略研究    蘭洲

風(fēng)電高滲透率電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)評估與控制    梁立龍

基于量測軌跡的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定研究    王建文

風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響    蘆亮

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性研究    劉東冉

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響    邵志敏

溫州電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析及對策研究    趙璞

提高交直流互聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的直流功率調(diào)制策略研究    盧岑岑

定速異步風(fēng)機(jī)模型及暫態(tài)穩(wěn)定性的研究    周志

影響安徽電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性因素研究    方振

風(fēng)火打捆外送直流閉鎖故障暫態(tài)穩(wěn)定性及控制措施研究    逄博