風(fēng)電脫網(wǎng)在線預(yù)警方法研究

【摘要】：隨著風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)運行，風(fēng)電基地內(nèi)機(jī)組連鎖脫網(wǎng)事故也頻頻發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計2011年到2012年，我國共發(fā)生205次風(fēng)電脫網(wǎng)事故。這些事故對電網(wǎng)安全運行帶來不同程度的威脅。因此，及時有效地對風(fēng)電連鎖脫網(wǎng)事故進(jìn)行預(yù)警是提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。 本文將風(fēng)電脫網(wǎng)引入電力系統(tǒng)在線暫態(tài)安全評估之中，對擾動后的風(fēng)電脫網(wǎng)情況、連鎖故障發(fā)生后電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行在線評估，為建立風(fēng)電脫網(wǎng)在線預(yù)警系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。主要內(nèi)容及成果如下： （1）從典型的風(fēng)電脫網(wǎng)案例入手，分析、總結(jié)風(fēng)電脫網(wǎng)原因。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)電場并網(wǎng)國家標(biāo)準(zhǔn)和酒泉風(fēng)電基地低電壓穿越試驗結(jié)果，建立了比較完善的機(jī)組脫網(wǎng)判斷指標(biāo)。 （2）提出了基于電氣距離的預(yù)想故障篩選方法。分析比較不同的電氣距離計算方法，選擇合適風(fēng)電脫網(wǎng)預(yù)想故障集篩選的電氣距離算法。利用電氣距離對故障進(jìn)行排序、篩選生成最有可能使風(fēng)電脫網(wǎng)的預(yù)想故障，顯著提高了在線計算效率。 （3）針對在線數(shù)據(jù)中將風(fēng)電機(jī)組直接并于高壓電網(wǎng)，提出虛擬接入阻抗法，對風(fēng)電場低電壓側(cè)故障進(jìn)行在線等效仿真。 （4）建立了風(fēng)電脫網(wǎng)預(yù)警計算模型，計算電網(wǎng)暫態(tài)過程中風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)容量，并將風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)作為擾動加于事故過程，分析這種連鎖故障給系統(tǒng)帶來的穩(wěn)定問題，為電力系統(tǒng)調(diào)度人員提供正確的決策支持，預(yù)防連鎖事故發(fā)生。通過對酒泉風(fēng)電基地仿真研究驗證了理論方法的正確性和預(yù)警模型有效性。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電 風(fēng)電基地 脫網(wǎng) 暫態(tài)穩(wěn)定 故障 在線預(yù)警
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及意義12-14
• 1.1.1 我國風(fēng)電發(fā)展概況12-13
• 1.1.2 風(fēng)電并網(wǎng)與電網(wǎng)安全13-14
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 風(fēng)電場建模14-15
• 1.2.2 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析15-17
• 1.2.3 計及風(fēng)電的在線預(yù)警研究17-18
• 1.2.4 在線預(yù)警的故障集篩選18-19
• 1.2.5 電力系統(tǒng)在線暫態(tài)穩(wěn)定計算19-20
• 1.3 主要研究工作20-22
• 第2章 我國典型風(fēng)電脫網(wǎng)事故分析22-41
• 2.1 酒泉“2.24”脫網(wǎng)事故反演22-28
• 2.1.1 酒泉風(fēng)電基地概況22-24
• 2.1.2 事故概況24
• 2.1.3 事故仿真24-27
• 2.1.4 仿真結(jié)果有效性分析27-28
• 2.2 典型的大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故案例28-33
• 2.3 風(fēng)電機(jī)組連鎖脫網(wǎng)原因33-39
• 2.3.1 電壓跌落導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)33-36
• 2.3.2 電壓驟升導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)36
• 2.3.3 風(fēng)電機(jī)組不具備 LVRT 導(dǎo)致脫網(wǎng)36
• 2.3.4 風(fēng)電大規(guī)模集中并網(wǎng)模式導(dǎo)致脫網(wǎng)事故擴(kuò)大36-38
• 2.3.5 頻率保護(hù)動作導(dǎo)致脫網(wǎng)38
• 2.3.6 風(fēng)電自身故障頻發(fā)導(dǎo)致脫網(wǎng)38-39
• 2.3.7 機(jī)組因電壓、電流不平衡保護(hù)動作脫網(wǎng)39
• 2.3.8 風(fēng)電機(jī)組因系統(tǒng)穩(wěn)定控制被切機(jī)39
• 2.4 本章小結(jié)39-41
• 第3章 風(fēng)電脫網(wǎng)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)41-65
• 3.1 風(fēng)電脫網(wǎng)在線預(yù)警系統(tǒng)41-42
• 3.2 風(fēng)電場在線建模42-45
• 3.2.1 風(fēng)電場在線模型42-43
• 3.2.2 仿真驗證43-45
• 3.3 風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)指標(biāo)45-52
• 3.3.1 傳統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)指標(biāo)45-46
• 3.3.2 計及機(jī)組故障的風(fēng)電脫網(wǎng)指標(biāo)46-50
• 3.3.3 算例分析50-52
• 3.4 風(fēng)電脫網(wǎng)預(yù)想故障的篩選52-61
• 3.4.1 風(fēng)電脫網(wǎng)預(yù)想故障集52-53
• 3.4.2 基于電氣距離的外部故障（C2）篩選53-58
• 3.4.3 算例分析58-61
• 3.5 風(fēng)電場低電壓故障在線仿真61-64
• 3.5.1 風(fēng)電場低電壓故障在線等效仿真原因61
• 3.5.2 風(fēng)電場短路電流分析61-62
• 3.5.3 接入阻抗計算62-63
• 3.5.4 仿真驗證63-64
• 3.6 本章小結(jié)64-65
• 第4章 預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建65-71
• 4.1 系統(tǒng)核心框架65-67
• 4.2 應(yīng)用算例67-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 第5章 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果79-80
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79
• 曾參與科研項目情況79-80
• 致謝80

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