大規(guī)模風電接入電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性及控制技術研究

【摘要】：風力發(fā)電技術作為目前技術最成熟、商業(yè)開發(fā)價值最高的新型發(fā)電技術，近幾年得到了快速發(fā)展，并且在未來也必將保持一個高速的發(fā)展。風能作為綠色能源所帶來的環(huán)境效益是巨大的，但是風力具有波動性、隨機性等特點，其可控性與可調(diào)度性與傳統(tǒng)的火電、水電相比較都較差，大規(guī)模風電并網(wǎng)會對電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性造成很大的影響。隨著風電的飛速發(fā)展，其對電網(wǎng)影響的研究已經(jīng)刻不容緩。 本文以國內(nèi)風電并網(wǎng)容量很大的某一實際電網(wǎng)為研究對象，對大規(guī)模風電場接入電網(wǎng)后的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性和暫態(tài)電壓穩(wěn)定性分別進行分析，研究的具體內(nèi)容如下： (1)分析建立了雙饋型風機的風力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學模型，在此基礎上研究雙饋風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)變流器以及網(wǎng)側(cè)變流器的控制策略。 (2)從靜態(tài)穩(wěn)定性以及暫態(tài)穩(wěn)定性兩個方面對電壓失穩(wěn)的機理進行分析研究。研究PV曲線與VQ曲線；對電壓穩(wěn)定性的分析方法、分析指標和判別依據(jù)等內(nèi)容進行理論研究。 (3)采用PSASP軟件對國內(nèi)某實際電網(wǎng)進行建模，對其靜態(tài)電壓穩(wěn)定性進行應用分析。通過計算該實際電網(wǎng)在接入風電場與不接入風電場兩種情況下的負荷裕度，研究大規(guī)模風電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓的影響，以便選取有效的解決措施。 (4)運用BPA軟件對某實際電網(wǎng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性進行計算分析。研究風速變化和系統(tǒng)短路故障兩種常見擾動情況下電網(wǎng)電壓的分布及變化。分析了SVC、STATCOM兩種動態(tài)無功補償設備在系統(tǒng)遭受擾動時對暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的補償作用及效果。 【關鍵詞】：風力發(fā)電 雙饋風機 靜態(tài)電壓穩(wěn)定性 暫態(tài)電壓穩(wěn)定性 無功補償
【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】：TM712
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.1.1 課題研究背景9-10
• 1.1.2 課題研究意義10
• 1.2 風力發(fā)電的現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 世界風力發(fā)電的現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 我國風力發(fā)電的現(xiàn)狀11-12
• 1.3 電壓穩(wěn)定性研究歷史與現(xiàn)狀12-13
• 1.4 課題研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容14-15
• 第2章 風力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學模型15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 風力機的數(shù)學模型15-19
• 2.2.1 風能向機械能的轉(zhuǎn)換15-17
• 2.2.2 風力機的功率特性17-19
• 2.3 雙饋感應發(fā)電機的數(shù)學模型及控制策略19-26
• 2.3.1 雙饋感應發(fā)電機基本結(jié)構(gòu)19
• 2.3.2 三相靜止坐標系下雙饋風機的數(shù)學模型19-21
• 2.3.3 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下雙饋風機的數(shù)學模型21-22
• 2.3.4 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控制策略22-24
• 2.3.5 網(wǎng)側(cè)變流器的數(shù)學模型及控制策略24-26
• 2.3.6 直流母線的數(shù)學模型26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析27-41
• 3.1 電壓失穩(wěn)的機理27-29
• 3.1.1 電壓失穩(wěn)的靜態(tài)機理27-28
• 3.1.2 電壓失穩(wěn)的動態(tài)機理28-29
• 3.2 電壓穩(wěn)定性的靜態(tài)分析29-39
• 3.2.1 PV 曲線與 VQ 曲線29-33
• 3.2.2 電壓穩(wěn)定性靜態(tài)分析方法33-37
• 3.2.3 電壓穩(wěn)定性靜態(tài)分析指標37-39
• 3.3 電壓穩(wěn)定性的暫態(tài)分析39-40
• 3.3.1 暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的分析方法39
• 3.3.2 暫態(tài)電壓穩(wěn)定性穩(wěn)定判據(jù)39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 風電并網(wǎng)對靜態(tài)電壓穩(wěn)定性影響的實例分析41-49
• 4.1 仿真系統(tǒng)描述41-43
• 4.2 電壓穩(wěn)定性的負荷裕度43
• 4.3 電網(wǎng) U-Q 靈敏度分析43-44
• 4.4 提高靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的技術措施44-48
• 4.4.1 配備無功補償設備44-46
• 4.4.2 提高發(fā)電機機端電壓46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 風電并網(wǎng)對暫態(tài)電壓穩(wěn)定性影響的實例分析49-56
• 5.1 風速變化時無功設備的作用49-51
• 5.2 短路故障時無功設備的作用51-55
• 5.2.1 單相短路故障52-53
• 5.2.2 三相短路故障53-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 第6章 結(jié)論與展望56-58
• 參考文獻58-61
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其它成果61-62
• 致謝62

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內(nèi)容

中期電壓穩(wěn)定的建模和快速仿真    顧群,徐泰山,陳怡,薛禹勝

感應電動機暫態(tài)電壓失穩(wěn)的定量分析    徐泰山,薛禹勝,韓禎祥

用計及機組動態(tài)時的潮流雅可比陣計算電壓穩(wěn)定極限    吳濤,王偉勝,王建全,夏道止

電壓穩(wěn)定裕度對線路功率靈敏度求解的新方法    駱君;吳政球;連欣樂;曾興嘉;冷貴峰;

風力發(fā)電引起的電壓波動和閃變    孫濤,王偉勝,戴慧珠,楊以涵

基于最小奇異值靈敏度的電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點研究    陳敏;張步涵;段獻忠;胡德峰;

改進的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性特征結(jié)構(gòu)分析方法    張國華;楊京燕;張建華;

基于降階雅可比矩陣的并網(wǎng)風電場局部靜態(tài)電壓支撐能力評估    邵宜祥;陳寧;朱凌志;王偉;

特征值靈敏度方法及其在電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析中的應用    劉濤;宋新立;湯涌;仲悟之;吳國旸;劉楠;

大規(guī)模風光互補發(fā)電系統(tǒng)建模與運行特性研究    蔡國偉;孔令國;楊德友;潘超;孫正龍;

靜態(tài)電壓穩(wěn)定的虛擬支路法研究    苗峰顯

安徽電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性初步研究    葉斌;石磊;穆曉立;

單周期控制在風力發(fā)電并網(wǎng)逆變器中的應用    付勛波;

秦皇島電網(wǎng)存在的主要問題及應對措施    周鑫;

有載調(diào)壓變壓器對電壓穩(wěn)定的影響綜述    李珊;蘇永麗;康積濤;

有載調(diào)壓變壓器對電壓穩(wěn)定的影響研究    李珊;康積濤;崔軍飛;劉偉;

風電機組并網(wǎng)問題研究    黃守道;孫延昭;黃科元;

考慮SVC的電力系統(tǒng)小干擾電壓穩(wěn)定性分析    蔣斌;馬瑞;周志飛;

考慮風速特性的動態(tài)電壓崩潰指標    馬瑞;周志飛;徐慧明;徐曉東;

基于定子磁鏈的雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)矩陣變換器調(diào)制策略    宋戰(zhàn)鋒;夏長亮;

風電場不同控制策略對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定影響的分析    薛尚青;蔡金錠;

基于葉素理論MW級水平軸風力發(fā)電機系統(tǒng)建模研究    高明;吳志強;

風電場集中與分布并網(wǎng)對地區(qū)電網(wǎng)電壓的影響研究    張碩;朱莉;杜林;劉永民;梅小麗;

風電場接入系統(tǒng)設計中的電壓穩(wěn)定性分析    王興剛;

風電場相關性對節(jié)點電價影響的仿真研究    潘雄;周明;孔曉民;吳玥;

風電場并網(wǎng)對地區(qū)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響分析    朱濤;李文云;吳琛;李玲芳;申洪;黃鑌;

風電場相關性對節(jié)點電價影響的仿真研究    潘雄;周明;孔曉民;吳明;

發(fā)電機無功功率與機端電壓對系統(tǒng)暫態(tài)功角穩(wěn)定性的影響分析    王正風;黃太貴;

含有風電場系統(tǒng)的并行潮流分析    劉耀年;劉玉良;張偉民;

變速恒頻雙饋風電系統(tǒng)的建模及運行特性分析    潘庭龍;紀志成;

基于儲能的直驅(qū)風電系統(tǒng)低電壓穿越控制策略    張坤;陸繼明;毛承雄;王丹;

基于MAS的智能電壓控制系統(tǒng)研究    陳得宇

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

考慮分布式發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負荷建模方法研究    錢軍

基于事故鏈的電力系統(tǒng)連鎖故障風險評估與預防控制研究    王英英

受端系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定機理研究    仲悟之

最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓控制的直接動態(tài)優(yōu)化算法研究    鄭文杰

非并網(wǎng)風電直供系統(tǒng)方案設計及控制策略研究    劉慧芳

考慮飽和與磁場畸變的汽輪發(fā)電機運行行為的研究    康錦萍

分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越問題的若干關鍵技術研究    蔚蘭

微電源并網(wǎng)同步檢測與定功率輸出控制技術研究    龔宇雷

基于改進遺傳算法的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化的研究    紀二云

風力發(fā)電機組暫態(tài)模型和穩(wěn)定性分析方法研究    陳建偉

考慮風速隨機性的風電場電壓相關問題的研究    周志飛

分岔理論在風電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析中的應用    許珊珊

風電場動態(tài)無功補償方案設計    馮凱輝

基于魯棒優(yōu)化的POOL模式下的發(fā)電商自調(diào)度研究    文強

基于分岔理論的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定及無功優(yōu)化研究    吳潘

基于電壓水平約束的負荷安全域研究    陶瓊

有載調(diào)壓變壓器對電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性影響的研究    朱閃閃

電力系統(tǒng)負荷節(jié)點電壓穩(wěn)定臨界邊界變化特性的研究    梁劍

基于圖論的網(wǎng)絡函數(shù)靈敏度符號分析法    羅日成,李衛(wèi)國

基于模糊控制的風光互補能源系統(tǒng)    計長安;張秀彬;趙興勇;吳浩;曾國輝;

雙饋感應發(fā)電機動態(tài)模型的研究    李晶,王偉勝,宋家驊

特征值對運行方式靈敏度的計算    劉曉鵬,呂世榮,郭強,夏道止

電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定控制數(shù)學模型的研究    康忠健,陳學允

基于內(nèi)點算法的電壓校正控制    李亞男,張粒子,楊以涵

與風電并網(wǎng)相關的研究課題    雷亞洲

加強電力系統(tǒng)可靠性的研究和應用——北美東部大停電的思考    郭永基

TCSC與SVC用于提高輸電系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的仿真研究    柯寧,蘇建設,陳陳

2003年國際若干停電事故思考    甘德強,胡江溢,韓禎祥

電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的研究    王新寶

影響配電網(wǎng)大干擾電壓穩(wěn)定性的因素分析    王永輝;林莉;牟道槐;

電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定性的分析    于海波;

單邊電力市場的電壓穩(wěn)定性分析    熊虎;彭志煒;洪紹云;蘇建;

電壓穩(wěn)定性分析與探討    雷春萍;馬銀娟;

大規(guī)模風電接入對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響的研究    余洋;陳盈今;劉立卿;田海峰;

試論電力電壓穩(wěn)定性機理    劉忠波;

超高壓電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性研究    劉麗平

關于電壓穩(wěn)定性的初步探討    鄧集祥,王洪哲

配電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的研究    張明,畢鵬翔,劉健

電力系統(tǒng)實時等值及電壓穩(wěn)定性分析    邱曉燕,李興源,王建,劉紅超

基于模態(tài)分析技術的電壓穩(wěn)定性研究    韓光;李道鵬;宋之卿;

云南電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性研究    趙斌;吳琛;李文云;李玲芳;

大電機應用與電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性研究    余龍海;張勁松;

廣東電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性分析    吳烈鑫;余志文;劉啟宏;王慶洪;周雙喜;

基于多指標加權的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性判定方法    林相彬;徐建源;

計及負荷動態(tài)特性的在線電壓穩(wěn)定性研究    劉愛國;萬輝龍;陳愛軍;

風電場接入對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響分析    陳俊杰;黃旭;戈陽陽;何超軍;張明理;

窮電源供不起富顯卡    泡泡派

如何正確選擇助聽器紐扣電池    阿玫

廣域測量系統(tǒng)可靠性及基于廣域測量系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性研究    汪洋

電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性快速評估方法研究    王亮

含風電場的電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性的分岔研究    李季

基于局部分岔理論的電壓穩(wěn)定性的研究    戴博

同步相量技術在系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性評估中的應用    楊紅磊

地區(qū)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性評估    毛帥

高壓直流系統(tǒng)逆變端交流母線電壓穩(wěn)定性及負荷特性影響的研究    高東鋒

風電接入對區(qū)域電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響的分析與研究    陸菲菲

風電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響研究    馬琪

微網(wǎng)節(jié)點電壓穩(wěn)定性的研究    林相彬

風力發(fā)電機組并網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性分析研究    張彥凱

發(fā)電機與負荷模型對分岔方法分析電壓穩(wěn)定性的影響研究    張曉

模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡在電壓穩(wěn)定性問題中的應用研究    吳侗

計及負荷特性的在線電壓穩(wěn)定性研究    陳愛軍