大規(guī)模風電并網(wǎng)對系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響研究

【摘要】：風力發(fā)電作為技術(shù)上最為成熟的清潔能源發(fā)電方式,近年來得到了迅猛的發(fā)展,并網(wǎng)風電規(guī)模越來越大。然而,風力發(fā)電在充分利用清潔能源的同時,其出力具有波動性和隨機性,這些特性給電力系統(tǒng)帶來了一定的負面影響。當前風電多采用恒定功率因數(shù)控制方式,無功出力不足,對系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定影響較大。本文針對風電并網(wǎng)對系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性展開研究,主要工作如下： (1)仿真分析了大規(guī)模風電從不同節(jié)點接入系統(tǒng)時對電壓穩(wěn)定的影響。在電力系統(tǒng)綜合仿真程序(PSASP)中搭建了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定典型仿真系統(tǒng),仿真分析了風電滲透率較大的系統(tǒng)中,大規(guī)模風電從近發(fā)電機端,中間節(jié)點,近負荷側(cè)接入系統(tǒng)時,風電出力變化對電壓穩(wěn)定指標的影響。對比分析研究電壓穩(wěn)定指標與風電出力的線性程度和區(qū)分度,其中最小奇異值指標隨著風電出力的變化靈敏度較高且線性程度好。宜采用最小奇異值指標分析含大規(guī)模風電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定問題。 (2)提出了快速求取電壓穩(wěn)定指標的方法。針對大規(guī)模風電并網(wǎng)后,風電出力波動性導致系統(tǒng)狀態(tài)實時變化,需要對快速評估系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。在仿真分析和理論分析現(xiàn)有電壓穩(wěn)定指標的基礎上,結(jié)合風電出力特性和指標特點,根據(jù)最小奇異值靈敏度,采用數(shù)值計算的方式快速求取指標,并且在電壓穩(wěn)定典型仿真系統(tǒng)和某實際風電場基地仿真驗證了方法的有效性。 (3)對大規(guī)模風電基地集中外送的某地區(qū)電網(wǎng)靜態(tài)安全分析計算,并給出了無功補償策略,提高系統(tǒng)電壓水平。分析計算N-1,N-2以及其他特殊運行方式下的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性,根據(jù)結(jié)果設置無功補償提高系統(tǒng)的靜態(tài)安全,為該地區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃建設給出了具有一定價值的指導信息。 【關(guān)鍵詞】：靜態(tài)電壓穩(wěn)定 電壓穩(wěn)定指標 靜態(tài)安全分析 風電并網(wǎng)
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM614;TM712
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-25
• 1.1 課題的研究背景與意義9-11
• 1.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法11-23
• 1.2.1 PV曲線方法12-17
• 1.2.2 靈敏度方法17-18
• 1.2.3 基于潮流雅克比矩陣的方法18-20
• 1.2.4 模態(tài)分析法20-21
• 1.2.5 其他方法21-22
• 1.2.6 電壓穩(wěn)定分析方法對比22-23
• 1.3 大型風電場接入對電壓穩(wěn)定性的影響23-24
• 1.4 本文主要工作24-25
• 第2章 風電接入對電壓穩(wěn)定性影響仿真分析25-36
• 2.1 電壓穩(wěn)定分析典型系統(tǒng)25-26
• 2.1.1 典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)25
• 2.1.2 不同指標計算結(jié)果25-26
• 2.2 風電接入對電壓穩(wěn)定指標的影響26-34
• 2.2.1 靈敏度指標26-28
• 2.2.2 基于雅克比矩陣的指標28-31
• 2.2.3 L指標31-32
• 2.2.4 U/U0指標32-34
• 2.3 風電接入適應性分析34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第3章 適應風電波動性的電壓穩(wěn)定指標36-45
• 3.1 風電接入對評估電壓穩(wěn)定的指標要求36
• 3.2 基于靈敏度的電壓穩(wěn)定快速指標36-41
• 3.2.1 快速評估電壓穩(wěn)定的理論依據(jù)36-38
• 3.2.2 最小奇異值對節(jié)點電壓的靈敏度38-40
• 3.2.3 靈敏度的數(shù)值求解方法40
• 3.2.4 計算流程40-41
• 3.3 仿真驗證41-44
• 3.3.1 十節(jié)點系統(tǒng)算例41-42
• 3.3.2 某實際風電基地算例42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 大電網(wǎng)靜態(tài)安全分析45-57
• 4.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和運行方式45-47
• 4.1.1 大電網(wǎng)概況45-46
• 4.1.2 風電基地網(wǎng)架結(jié)構(gòu)46-47
• 4.1.3 主要運行方式47
• 4.2 靜態(tài)安全分析47-54
• 4.2.1 吉林電網(wǎng)潮流計算47-48
• 4.2.2 N-1運行方式下靜態(tài)安全分析48-51
• 4.2.3 N-2運行方式下靜態(tài)安全分析51-54
• 4.3 基于靈敏度法設置無功補償54-56
• 4.3.1 電壓/無功靈敏度54
• 4.3.2 基于靈敏度法設置無功補償54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57
• 5.2 不足與展望57-59
• 參考文獻59-63
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和參加科研情況63-64
• 附錄64-68
• 致謝68

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