風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性及調(diào)峰能力影響的研究

【摘要】：傳統(tǒng)的化石能源在人類發(fā)展中起到了不可替代的重要作用，然而，伴隨著人類社會快速進步的同時也帶來了全球氣候變暖等環(huán)境問題，發(fā)展可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源是一個歷史必然選擇的趨勢。目前，為了遏制環(huán)境的進一步惡化，保護環(huán)境，世界很多發(fā)達國家和一些發(fā)展中國家都越來越重視可再生能源的開發(fā)和利用，特別是風(fēng)能資源，已然成為新世紀最重要的綠色能源之一。 風(fēng)力發(fā)電迅速發(fā)展，但也存在問題。隨著風(fēng)電并網(wǎng)不斷增加，風(fēng)電在電力系統(tǒng)中扮演越發(fā)重要的角色，風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響也隨之加深，主要體現(xiàn)：一是風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響，如對系統(tǒng)無功調(diào)節(jié)、系統(tǒng)頻率的影響；二是風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)調(diào)峰能力的影響，如對系統(tǒng)負荷特性、負荷峰谷差的影響。 本文首先介紹了風(fēng)電發(fā)展的背景，綜述國內(nèi)外對風(fēng)電并網(wǎng)后系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性和調(diào)峰能力影響研究的現(xiàn)狀，鑒于此，介紹了本課題研究的主要內(nèi)容,方法以及研究的意義。 然后闡述了氣象學(xué)、空氣動力學(xué)、機械電子工程等理論的知識，列舉了各種模型的表達方程式組，介紹了課題的研究平臺。 本文對風(fēng)電并網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性和調(diào)峰能力問題進行分析，并給出影響因素，在這些影響因素的基礎(chǔ)上逐步深入分析，分別論述風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性和調(diào)峰能力的影響，提出了解決具體措施。運用MATLAB軟件對風(fēng)電系統(tǒng)進行仿真分析，最后對研究結(jié)果給予預(yù)期與展望，表達自身撰寫本文的感悟。 風(fēng)電并網(wǎng)帶來的問題是一個雙面性的問題，一個問題要考慮電網(wǎng)公司利益，一個問題要考慮用電客戶利益，減少電網(wǎng)系統(tǒng)維護成本和提高電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定和安全性是公司的利益訴求，減少用電費用和提高舒適度是顧客的利益訴求。在這種前提下，探索風(fēng)電并網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性和調(diào)峰能力的優(yōu)化措施對提高現(xiàn)有風(fēng)電技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電并網(wǎng) 風(fēng)電機組模型 暫態(tài)穩(wěn)定性 調(diào)峰能力
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM712
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 研究背景及其意義9
• 1.2 國內(nèi)外風(fēng)電并網(wǎng)的研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展史10-12
• 1.2.2 風(fēng)電并網(wǎng)后系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性研究12
• 1.2.3 風(fēng)電并網(wǎng)后系統(tǒng)調(diào)峰能力研究12-14
• 1.3 論文的主要工作14-15
• 第2章 并網(wǎng)運行的風(fēng)力發(fā)電機組模型15-25
• 2.1 風(fēng)速的模型15-17
• 2.2 空氣動力學(xué)模型17-20
• 2.2.1 葉素動量理論17-18
• 2.2.2 貝茲理論18-19
• 2.2.3 風(fēng)能利用系數(shù)19-20
• 2.3 傳動系統(tǒng)模型20
• 2.4 同步和異步發(fā)電機模型20-22
• 2.4.1 同步電機模型20-21
• 2.4.2 異步發(fā)電機模型21-22
• 2.5 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組模型22-23
• 2.6 槳距角控制系統(tǒng)模型23-24
• 2.7 無功補償器模型24
• 2.8 本章小結(jié)24-25
• 第3章 風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的研究25-37
• 3.1 并網(wǎng)后對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響因素25-28
• 3.1.1 暫態(tài)功角穩(wěn)定性26
• 3.1.2 暫態(tài)電壓穩(wěn)定性26-27
• 3.1.3 暫態(tài)頻率穩(wěn)定性27-28
• 3.2 風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響28-29
• 3.2.1 風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)頻率的影響28
• 3.2.2 風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)無功調(diào)節(jié)的影響28-29
• 3.2.3 風(fēng)電并網(wǎng)對電壓閃變的影響29
• 3.3 風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法29-31
• 3.4 風(fēng)電機組低壓穿越能力31-34
• 3.4.1 國內(nèi)外風(fēng)電場低壓穿越能力31-33
• 3.4.2 低壓穿越能力設(shè)計33-34
• 3.5 風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性措施34-36
• 3.5.1 提高系統(tǒng)低電壓穿越能力34
• 3.5.2 改善風(fēng)電機組的運行頻率34-35
• 3.5.3 完善無功補償系統(tǒng)35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第4章 風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)調(diào)峰能力影響的研究37-48
• 4.1 并網(wǎng)后對系統(tǒng)調(diào)峰能力的影響因素37-40
• 4.1.1 風(fēng)電出力與日負荷變化相關(guān)性分析38-39
• 4.1.2 風(fēng)電場輸出功率反調(diào)峰性分析39
• 4.1.3 風(fēng)電場峰谷差量化分析39-40
• 4.1.4 電力市場調(diào)峰分析40
• 4.2 我國與西班牙風(fēng)電調(diào)峰機制的比較40-42
• 4.2.1 風(fēng)電并網(wǎng)風(fēng)功率預(yù)測預(yù)報機制建立40-41
• 4.2.2 建立風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)標準控制風(fēng)功率41-42
• 4.2.3 互補能源發(fā)電42
• 4.3 改善風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰能力措施42-46
• 4.3.1 改善電網(wǎng)負荷特性、降低負荷峰谷差43
• 4.3.2 加強風(fēng)電并網(wǎng)與風(fēng)電調(diào)度管理43-44
• 4.3.3 風(fēng)和抽水蓄能系統(tǒng)聯(lián)合運行44-45
• 4.3.4 優(yōu)化系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)45
• 4.3.5 建立系統(tǒng)調(diào)峰預(yù)警知識庫45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-48
• 第5章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真研究48-56
• 5.1 MATLAB 仿真軟件概述48-50
• 5.2 風(fēng)力機模型的介紹50
• 5.3 仿真系統(tǒng)的描述與計算50-52
• 5.3.1 仿真系統(tǒng)的描述50-51
• 5.3.2 計算條件51-52
• 5.4 基于 MATLAB 的仿真結(jié)果52-55
• 5.4.1 含直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)的潮流分析52-53
• 5.4.2 仿真曲線繪制53-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 第6章 結(jié)論與展望56-58
• 6.1 結(jié)論56-57
• 6.2 展望57-58
• 6.2.1 進一步研究方向57
• 6.2.2 感悟57-58
• 參考文獻58-61
• 致謝61-62
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文62

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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;

變電站無功/電壓綜合模糊控制研究    吳秀華;包蕊;樸在林;

機組調(diào)峰能力的評估與激勵    謝俊;白興忠;甘德強;

百葉窗式水平濃淡煤粉燃燒器在670T/H無煙煤鍋爐上穩(wěn)燃與節(jié)油實踐    張積秋;杜國華;付強;

風(fēng)電接入系統(tǒng)中TCSC的優(yōu)化作用    吳玥;孔曉民;潘雄;師瑞峰;

溪口抽水蓄能電站工程特點與關(guān)鍵技術(shù)研究    李志武;程夏蕾;

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交流勵磁發(fā)電機穩(wěn)定機理與控制方法的研究    于世濤

交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)動態(tài)安全域及其臨界割集表示    樊紀超

參數(shù)不確定性和飽和非線性對電力系統(tǒng)穩(wěn)定影響的研究    辛煥海

微分代數(shù)方程Hamilton系統(tǒng)及其在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用研究    何斌

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略研究    蘭洲

軌跡穩(wěn)定性與時變因素分析    殷明慧

用于增強系統(tǒng)整體功角穩(wěn)定性的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)協(xié)調(diào)設(shè)計    袁世強

含F(xiàn)ACTS的電力系統(tǒng)微分－代數(shù)模型非線性控制策略研究    郝晉

基于廣域測量信息的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測與控制決策    褚曉東

基于機器學(xué)習(xí)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估研究    葉圣永

風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性及調(diào)峰能力影響的研究    夏凡

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

大型風(fēng)電場并網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性研究    趙璐璐

風(fēng)電接入對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響及低壓穿越能力研究    曲藝

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

緊急直流功率支援對交直流系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響    詹雨博

大規(guī)模風(fēng)電接入對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響的研究    王寧

風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響    鄧麗

飛輪儲能系統(tǒng)提高配電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略研究    郭燕

暫態(tài)穩(wěn)定能量函數(shù)法的分析    董曉剛