計(jì)及風(fēng)電不確定性的電力系統(tǒng)潮流及暫態(tài)穩(wěn)定分析

【摘要】：能源危機(jī)和環(huán)境問題是當(dāng)今社會發(fā)展的兩大難題,可再生能源的大規(guī)模開發(fā)有助于緩解人類面臨的這兩大問題。風(fēng)力發(fā)電是其中最成熟、經(jīng)濟(jì)效益最好的可再生能源發(fā)電技術(shù)之一。大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后,因風(fēng)力資源自身的波動性、間歇性特點(diǎn),以及風(fēng)力發(fā)電過程中所帶入的隨機(jī)性,加之負(fù)荷的隨機(jī)波動、發(fā)電機(jī)出力變化、故障等不確定性因素的存在,使得風(fēng)電并網(wǎng)后對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,尤其對電網(wǎng)的潮流分布和暫態(tài)穩(wěn)定性產(chǎn)生了重要影響。研究、探討計(jì)及風(fēng)電不確定性的電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題具有重要意義。 本文通過大量文獻(xiàn)閱讀,對風(fēng)電不確定性的電力系統(tǒng)的潮流及暫態(tài)穩(wěn)定問題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)。從概率的角度出發(fā),基于風(fēng)速的隨機(jī)特性,對大規(guī)模雙饋型風(fēng)電場并網(wǎng)后對電力系統(tǒng)的潮流和暫態(tài)穩(wěn)定的影響進(jìn)行了較為深入的研究和探討,主要成果歸納如下： 研究了基于三點(diǎn)估計(jì)法的概率潮流計(jì)算方法,并將此計(jì)算方法引入到含雙饋型風(fēng)電場的電力系統(tǒng)概率潮流計(jì)算中。為此,建立了雙饋型風(fēng)電場、同步發(fā)電機(jī)以及負(fù)荷的隨機(jī)模型,在此基礎(chǔ)上研究雙饋型風(fēng)電場并網(wǎng)對系統(tǒng)潮流的影響。以IEEE10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為算例,運(yùn)用三點(diǎn)估計(jì)法計(jì)算雙饋型風(fēng)電場接入前后系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓和各支路功率的概率分布,并進(jìn)行了分析比較。 本文還研究了風(fēng)電不確定性對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。為此,建立了雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動態(tài)模型,以及故障的概率模型。仍然以IEEE10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為算例,基于風(fēng)速的變化,運(yùn)用蒙特卡羅法,計(jì)算計(jì)及風(fēng)電不確定性條件下電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定概率,并分析風(fēng)電場輸出功率變化對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響；在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了風(fēng)電穿透率對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響,并得出了一些有意義的結(jié)論。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電 不確定性 點(diǎn)估計(jì)法 概率潮流 暫態(tài)穩(wěn)定
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.1.1 世界風(fēng)電的現(xiàn)狀和發(fā)展11-12
• 1.1.2 我國風(fēng)電的現(xiàn)狀和發(fā)展12-13
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響13-19
• 1.2.2 含風(fēng)電系統(tǒng)的概率潮流研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 含風(fēng)電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本文的主要工作19-20
• 第2章 雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型20-30
• 2.1 雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)20-27
• 2.1.1 風(fēng)輪機(jī)模型21-22
• 2.1.2 軸系傳動系統(tǒng)模型22
• 2.1.3 DFIG模型22-25
• 2.1.4 換流器控制模型25-27
• 2.2 風(fēng)電場出力的概率模型27-29
• 2.2.1 風(fēng)速的概率模型27
• 2.2.2 風(fēng)電機(jī)出力的概率模型27-29
• 2.3 風(fēng)電場模型29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 計(jì)及風(fēng)電不確定性的電力系統(tǒng)概率潮流計(jì)算30-47
• 3.1 基于三點(diǎn)估計(jì)法的概率潮流的基本理論30-36
• 3.1.1 三點(diǎn)估計(jì)方法及相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)31-32
• 3.1.2 Gram-Charlier展開級數(shù)32-33
• 3.1.3 隨機(jī)潮流的計(jì)算模型33-36
• 3.2 基于點(diǎn)估計(jì)法隨機(jī)潮流計(jì)算步驟36-38
• 3.3 算例分析38-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 計(jì)及風(fēng)電不確定性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析47-60
• 4.1 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定概述47-48
• 4.1.1 概率意義下暫態(tài)穩(wěn)定性分析47
• 4.1.2 故障的概率模型和模擬47-48
• 4.2 仿真環(huán)境48-54
• 4.2.1 DSATools~(TM)軟件環(huán)境介紹48-51
• 4.2.2 暫態(tài)穩(wěn)定分析的評估指標(biāo)51-54
• 4.3 風(fēng)電輸出不確定性對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響54-59
• 4.3.1 仿真場景155-56
• 4.3.2 仿真場景256-57
• 4.3.3 仿真方案357-59
• 4.3.4 算例結(jié)果分析59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 全文總結(jié)60-61
• 5.2 展望未來61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄A 同步發(fā)電機(jī)、勵磁機(jī)以及PSS動態(tài)模型66-68
• 附錄B IEEE 10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)參數(shù)68-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況72

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交互式電力系統(tǒng)潮流穩(wěn)定計(jì)算    張崇見，王瑋

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