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含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定分析及其控制

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時間:2024-08-18 18:43:21
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含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定分析及其控制【摘要】:隨著風電技術(shù)的不斷成熟和國家可再生能源政策的實施,我國風力發(fā)電建設(shè)已進入了一個高速發(fā)展的階段。但由于大多數(shù)風電場都處于電網(wǎng)末端,與主

【摘要】:隨著風電技術(shù)的不斷成熟和國家可再生能源政策的實施,我國風力發(fā)電建設(shè)已進入了一個高速發(fā)展的階段。但由于大多數(shù)風電場都處于電網(wǎng)末端,與主網(wǎng)聯(lián)系薄弱,風電并網(wǎng)也帶來了許多亟待解決的問題。為滿足電網(wǎng)對風電場在系統(tǒng)中發(fā)揮積極作用的要求,分析風電接入對電網(wǎng)穩(wěn)定(靜態(tài)電壓穩(wěn)定、小干擾穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定)的影響,并針對存在的穩(wěn)定問題給出相應(yīng)的協(xié)調(diào)控制策略具有重要的意義。本文以實際科技項目為依托,以實際含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)為研究對象,對含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)進行了穩(wěn)定分析并提出了適用于地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀的電壓協(xié)調(diào)控制策略。主要工作如下:(1)建立了DFIG風電機組的動態(tài)模型。分析DFIG風電機組的空氣動力學(xué)模塊、轉(zhuǎn)軸模塊、槳距控制模塊、電氣控制模塊以及發(fā)電機/變頻器模塊的控制框圖和原理。(2)給出了適用于大系統(tǒng)仿真的風電場暫態(tài)模型選取方法。從風電場裝機容量、風電場并網(wǎng)點位置、風電場類型、場內(nèi)機組的排列方式4個方面探討了風電場暫態(tài)模型選取的問題,應(yīng)用差異性指標評估風電場采用不同暫態(tài)模型對規(guī)劃電網(wǎng)的影響,給出了適用于大系統(tǒng)仿真的風電場暫態(tài)模型選取方法。(3)結(jié)合某典型地區(qū)電網(wǎng)的風電規(guī)劃數(shù)據(jù),運用P-V、V-Q曲線分析方法,研究了含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性問題,運用仿真軟件BPA計算了不同風電比例出力下地區(qū)電網(wǎng)的小干擾穩(wěn)定問題。(4)以故障極限切除時間為衡量指標,采用時域仿真分析方法考察了在不同運行方式下同步電源與規(guī)?;L電之間的相互作用對地區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。(5)針對風電并網(wǎng)后存在的問題提出適用于地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀的電壓協(xié)調(diào)控制策略,并驗證策略的有效性。論文的研究成果作為科研項目的一部分,通過某省級規(guī)劃部門驗收。 【關(guān)鍵詞】:風電 規(guī)?;?/strong> 模型選取方法 穩(wěn)定分析 協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM614;TM727.2
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第1章 緒論9-14
  • 1.1 研究背景及意義9-10
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
  • 1.2.1 適用于系統(tǒng)仿真的風電場暫態(tài)模型選取研究現(xiàn)狀10-11
  • 1.2.2 風電并網(wǎng)對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響研究現(xiàn)狀11
  • 1.2.3 風電場與電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的研究現(xiàn)狀11-12
  • 1.3 論文的主要工作12-14
  • 第2章 雙饋型風電場的暫態(tài)模型14-30
  • 2.1 引言14
  • 2.2 雙饋風電機組的暫態(tài)模型14-21
  • 2.2.1 雙饋風電機組的模型結(jié)構(gòu)14-15
  • 2.2.2 空氣動力學(xué)模塊15-16
  • 2.2.3 轉(zhuǎn)軸模塊16-17
  • 2.2.4 槳矩控制模塊17-18
  • 2.2.5 發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型18-19
  • 2.2.6 電氣控制(換流器)模塊19-21
  • 2.3 適用于大系統(tǒng)仿真的風電場暫態(tài)模型選取21-29
  • 2.3.1 風電場暫態(tài)模型選取需要考慮的問題21-25
  • 2.3.2 風電場暫態(tài)模型選取方法25-28
  • 2.3.3 實證仿真28-29
  • 2.4 本章小結(jié)29-30
  • 第3章 含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析30-45
  • 3.1 引言30
  • 3.2 靜態(tài)穩(wěn)定分析方法和仿真系統(tǒng)30-35
  • 3.2.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法30-32
  • 3.2.2 小干擾穩(wěn)定分析方法32-34
  • 3.2.3 仿真電網(wǎng)及風電場信息34-35
  • 3.3 含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析35-41
  • 3.3.1 不計風電時地區(qū)電網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析35-38
  • 3.3.2 地區(qū)風電出力水平對靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的影響38-39
  • 3.3.3 地區(qū)風電出力水平對電壓薄弱區(qū)域的影響39-41
  • 3.4 含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定分析41-43
  • 3.4.1 不計風電時地區(qū)電網(wǎng)的小干擾穩(wěn)定分析41-42
  • 3.4.2 風電并網(wǎng)后地區(qū)電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定分析42-43
  • 3.5 本章小結(jié)43-45
  • 第4章 大規(guī)模風電接入對地區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響45-54
  • 4.1 引言45
  • 4.2 含大規(guī)模風電的地區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響因素45-47
  • 4.3 同步電源與規(guī)模風電對地區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響分析47-53
  • 4.3.1 暫態(tài)穩(wěn)定仿真分析邊界條件47-48
  • 4.3.2 不計風電時地區(qū)電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析48-50
  • 4.3.3 風電并網(wǎng)后地區(qū)電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析50-53
  • 4.4 本章小結(jié)53-54
  • 第5章 大規(guī)模風電接入后地區(qū)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制策略研究54-64
  • 5.1 引言54
  • 5.2 風電接入對地區(qū)電網(wǎng)電壓影響54-56
  • 5.3 湛江地區(qū)風電場集群的無功電壓協(xié)調(diào)控制策略56-61
  • 5.3.1 風電場集群的二級電壓控制策略57-59
  • 5.3.2 風電場一級電壓控制策略59-61
  • 5.4 無功電壓協(xié)調(diào)控制策略仿真驗證61-63
  • 5.5 本章小結(jié)63-64
  • 第6章 結(jié)論與展望64-66
  • 6.1 結(jié)論64-65
  • 6.2 展望65-66
  • 參考文獻66-70
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果70-71
  • 致謝71


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