大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)對地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性影響的研究

【摘要】：在世界經(jīng)濟全球化高速發(fā)展的今天,能源危機與環(huán)境污染成為當(dāng)今社會面臨的兩大緊迫問題。風(fēng)力發(fā)電作為一種可再生的清潔能源,對其開發(fā)利用十分必要。變速恒頻雙饋異步發(fā)電機(doubly fed induction generator, DFIG)是當(dāng)今世界主流風(fēng)力發(fā)電機,擁有大量市場份額。其具有調(diào)速范圍廣、有功功率和無功功率可獨立調(diào)節(jié)、變頻器容量小、風(fēng)能捕獲能力強等優(yōu)點。隨著風(fēng)電機組單機容量和風(fēng)電場規(guī)模的增大,風(fēng)力發(fā)電機與電網(wǎng)之間的相互影響越來越大。因此研究DFIG在不同穿透功率情況下風(fēng)電場脫網(wǎng)后系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要的意義。本文在仿真軟件DIgSILENT/PowerFactory (DPF)環(huán)境下,以廣東地區(qū)某一實際電網(wǎng)為研究對象,針對基于動態(tài)仿真的電網(wǎng)最大可接入風(fēng)電容量和風(fēng)力發(fā)電脫網(wǎng)對電力系統(tǒng)影響等問題進行研究。本論文主要完成了下述研究工作： (1)研究并分析了國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電背景及現(xiàn)狀,梳理了國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)和風(fēng)電脫網(wǎng)問題的研究成果。 (2)以雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機為基礎(chǔ),建立了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和風(fēng)力機系統(tǒng)模型。其中包括風(fēng)力機轉(zhuǎn)矩數(shù)學(xué)模型、傳動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、槳距角控制數(shù)學(xué)模型。給出了三相靜止坐標(biāo)系和兩相同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系,推導(dǎo)出雙饋異步發(fā)電機在三相靜止坐標(biāo)系和兩相同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。 (3)在DPF仿真環(huán)境下建立基于DFIG的單機無窮大系統(tǒng),對其自身的穩(wěn)定性進行研究,得出DFIG自身沒有機電暫態(tài)失穩(wěn)現(xiàn)象的結(jié)論,也不存在與系統(tǒng)中同步發(fā)電機之間的失步問題。 (4)分析了風(fēng)電機組脫網(wǎng)機理,并對低電壓穿越進行總結(jié),為研究風(fēng)力發(fā)電機組因故障脫網(wǎng)后對電力系統(tǒng)的影響提供理論依據(jù)。 (5)通過深入研究影響電網(wǎng)最大可接入風(fēng)電容量的主要因素,以廣東某一地區(qū)電網(wǎng)為例,確定了適用于該地區(qū)電網(wǎng)最大可接入風(fēng)電容量的方法,并對該地區(qū)電網(wǎng)進行基于動態(tài)仿真的最大可接入風(fēng)電容量研究,得出該地區(qū)電網(wǎng)最大可接入風(fēng)電容量。最后研究了不同風(fēng)電穿透功率情況下風(fēng)電機組脫網(wǎng)后地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性問題。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 雙饋異步發(fā)電機 穩(wěn)定性 時域仿真 脫網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM712;TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電背景及現(xiàn)狀13-16
• 1.2 課題研究背景及來源16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)的研究16-18
• 1.3.2 風(fēng)電脫網(wǎng)問題的研究18-20
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容20-21
• 第二章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型21-31
• 2.1 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機的運行22-23
• 2.2 風(fēng)力機系統(tǒng)模型23-25
• 2.2.1 風(fēng)力機轉(zhuǎn)矩模型23-24
• 2.2.2 傳動系統(tǒng)模型24
• 2.2.3 槳距角控制模型24-25
• 2.3 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型25-30
• 2.3.1 三相靜止坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型25-27
• 2.3.2 坐標(biāo)變換原理27-29
• 2.3.3 兩相同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下數(shù)學(xué)模型29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 風(fēng)電場對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響31-43
• 3.1 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性概述31-32
• 3.2 仿真軟件DPF簡介32-33
• 3.3 DFIG穩(wěn)定性分析33-35
• 3.4 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析35-37
• 3.4.1 同步機并列系統(tǒng)36
• 3.4.2 風(fēng)電場和同步機并列系統(tǒng)36-37
• 3.5 風(fēng)電脫網(wǎng)機理分析37-42
• 3.5.1 低電壓穿越概述38-40
• 3.5.2 風(fēng)機脫網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響40
• 3.5.3 風(fēng)機脫網(wǎng)后對風(fēng)電場電壓暫態(tài)的影響40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于動態(tài)仿真的最大可接入風(fēng)電容量研究43-63
• 4.1 引言43-44
• 4.2 電網(wǎng)最大可接入風(fēng)電容量的主要因素44-45
• 4.2.1 風(fēng)電機組類型和無功補償狀況44
• 4.2.2 系統(tǒng)中常規(guī)機組的調(diào)節(jié)能力44
• 4.2.3 風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)44-45
• 4.2.4 風(fēng)電場與電網(wǎng)的聯(lián)接方式45
• 4.2.5 地區(qū)負(fù)荷特性45
• 4.3 最大可接入風(fēng)電容量的主要分析方法45-47
• 4.3.1 穩(wěn)態(tài)潮流仿真法45-46
• 4.3.2 時域仿真法46
• 4.3.3 靜態(tài)安全約束和優(yōu)化的方法46
• 4.3.4 頻率約束法46-47
• 4.4 算例分析47-62
• 4.4.1 穩(wěn)態(tài)分析確定最大可接入風(fēng)電容量47-55
• 4.4.2 時域仿真驗證最大可接入風(fēng)電容量55-62
• 4.4.3 風(fēng)電穿透功率極限計算62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 風(fēng)力發(fā)電脫網(wǎng)對電力系統(tǒng)影響的研究63-76
• 5.1 引言63
• 5.2 風(fēng)電機組脫網(wǎng)對地區(qū)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響分析63-72
• 5.2.1 風(fēng)電穿透功率16%工況下63-68
• 5.2.2 風(fēng)電穿透功率28%工況下68-72
• 5.3 風(fēng)電機組脫網(wǎng)對地區(qū)電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性影響分析72-75
• 5.3.1 冬季小方式下73-74
• 5.3.2 夏季大方式下74-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論與展望76-78
• 參考文獻78-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文81-83
• 致謝83

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機組的控制研究    陳思哲

基于小干擾穩(wěn)定的雙饋感應(yīng)電機電磁模型降階分析    張寶群;張伯明;吳文傳;

考慮雙饋電機風(fēng)電場無功調(diào)節(jié)能力的配電網(wǎng)無功優(yōu)化    趙晶晶;符楊;李東東;

風(fēng)電機組脫網(wǎng)原因及對策分析    李丹;賈琳;許曉菲;王蓓;王寧;謝旭;

風(fēng)電接入對電力系統(tǒng)的影響    遲永寧;劉燕華;王偉勝;陳默子;戴慧珠;

風(fēng)電場投切對地區(qū)電網(wǎng)電壓的影響    席皛;李海燕;孔慶東;

雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)分析    操瑞發(fā);朱武;涂祥存;管水秀;

風(fēng)電場接入對周邊地區(qū)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響分析    鄒志翔;周克亮;袁曉冬;

風(fēng)電機組接入對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響研究    李媛媛;邱躍豐;馬世英;王筑;宋云亭;謝良;劉應(yīng)梅;鐘以林;

含大規(guī)模風(fēng)電場的電力系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定性研究    賈宏杰;王磊;

2011年西北電網(wǎng)風(fēng)機脫網(wǎng)事故分析及啟示    孫華東;張振宇;林偉芳;湯涌;羅旭之;王安斯;

雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機組的控制研究    陳思哲

單周期控制在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用    付勛波;

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

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

甘肅酒泉大型集群風(fēng)電有功智能控制系統(tǒng)的開發(fā)    行舟;李雪明;陳振寰;陳永華;王福軍;趙杰;

The Control System Simulation of Variable-Speed Constant-Frequency Wind Turbine    竇金延;曹娜;

大規(guī)模風(fēng)電接入對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響研究    郭占杰;

基于等效風(fēng)速的風(fēng)電場等值建模    嚴(yán)干貴;李鴻博;穆鋼;崔楊;劉玉;

計及異步風(fēng)電機組的電力系統(tǒng)區(qū)域間ATC計算    李國慶;韓悅;孫銀峰;姜黎莉;

雙饋感應(yīng)風(fēng)電機組建?？刂品抡?nbsp;   張帆;李國慶;張宇陽;張萬林;

儲能技術(shù)對未來電網(wǎng)發(fā)展的作用分析    楊衛(wèi)東;姚建國;楊勝春;

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

風(fēng)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(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;

風(fēng)電場并網(wǎng)布局對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響研究    喬建強;楊水麗;陳江濤;李蓓;

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

關(guān)于風(fēng)電場風(fēng)速分布參數(shù)的確定    祝明佳;崔揚;黎平;

含風(fēng)電地區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性研究    張鋒;李明霞;羅忠游;常喜強;

近期風(fēng)電場接入福建電力系統(tǒng)探討    李喜蘭;王大光;賓雪;李虎軍;涂芳芳;

變動風(fēng)速作用下風(fēng)電場對電網(wǎng)電壓的影響分析    范高鋒;于德龍;任普春;陶程;戴慧珠;

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;

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

SOFC固體氧化物燃料電池分布式發(fā)電系統(tǒng)仿真及其潮流計算    劉楊華

考慮分布式發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷建模方法研究    錢軍

中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)融資問題研究    張伯松

雙饋風(fēng)電機組模型預(yù)測控制研究    井艷軍

雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中雙變流器優(yōu)化聯(lián)合控制    賈俊川

風(fēng)電場與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃的模型和方法研究    王茜

廣域環(huán)境下的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性能態(tài)勢評估研究    劉道偉

大規(guī)模風(fēng)電場群聯(lián)網(wǎng)的源網(wǎng)協(xié)調(diào)性研究    崔楊

內(nèi)蒙古電網(wǎng)大規(guī)模風(fēng)電入網(wǎng)的運行分析及調(diào)度方案設(shè)計    侯佑華

風(fēng)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(fēng)速隨機性的風(fēng)電場電壓相關(guān)問題的研究    周志飛

分岔理論在風(fēng)電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析中的應(yīng)用    許珊珊

風(fēng)電場動態(tài)無功補償方案設(shè)計    馮凱輝

雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低壓穿越暫態(tài)優(yōu)化控制    陳智勇

風(fēng)電機組變槳距實驗平臺數(shù)字物理混合設(shè)計及仿真    楊先有

風(fēng)電機組監(jiān)控安全通信系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)    林媛源

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行仿真及諧波特性研究    李斌

大規(guī)模雙饋型風(fēng)電場異常脫網(wǎng)特性分析    孟磊

風(fēng)力發(fā)電運行價值分析與研究    安艷麗

雙饋電動機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究    馬小亮,劉志強

風(fēng)電機組低電壓穿越功能及其應(yīng)用    關(guān)宏亮;趙海翔;王偉勝;戴慧珠;楊以涵;

交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行與控制    劉其輝;賀益康;趙仁德;

變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)綜述    賀益康;周鵬;

雙饋交流勵磁變速電機的穩(wěn)態(tài)特性及勵磁容量分析    寧玉泉;李煒;涂光瑜;

雙饋感應(yīng)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越研究    梁亮;李建林;許洪華;

西班牙風(fēng)電發(fā)展的經(jīng)驗與啟示    周原冰;王乾坤;方彤;張運洲;宋衛(wèi)東;

甘肅酒泉10GW級風(fēng)電基地面臨的巨大挑戰(zhàn)    汪寧渤;馬彥宏;夏懿;

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)引起的電力系統(tǒng)運行與穩(wěn)定問題及對策    遲永寧;李群英;李琰;王真;石文輝;王躍峰;

雙饋感應(yīng)發(fā)電機動態(tài)模型的研究    李晶,王偉勝,宋家驊

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究    卞松江

變速恒頻風(fēng)電機組并網(wǎng)運行模型研究及其應(yīng)用    申洪

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行與控制研究    劉其輝

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機交流勵磁電源研究    趙仁德

雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機特殊運行工況下勵磁控制策略的研究    向大為

大型風(fēng)電場接入電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題研究    遲永寧

無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制研究    楊俊華

大型風(fēng)力發(fā)電機組的智能滑模變結(jié)構(gòu)控制研究    賈增周

大型風(fēng)電場并網(wǎng)運行的若干技術(shù)問題研究    吳俊玲

雙饋型風(fēng)電機群近滿載工況下連鎖脫網(wǎng)事件分析    穆鋼;王健;嚴(yán)干貴;崔楊;黃亞峰;安軍;

風(fēng)電脫網(wǎng)對機組的傷害及處理    許金玲;

大規(guī)模運行風(fēng)機脫網(wǎng)事故調(diào)查分析    張鵬;趙喜;尹柏清;武占國;

大規(guī)模風(fēng)電基地風(fēng)機脫網(wǎng)分析    李玥;劉寶柱;

風(fēng)電機組大范圍脫網(wǎng)原因分析及對策    閆忠平;劉漢民;雷為民;王勁松;黃天嘯;鄭立;宋鵬;

大規(guī)模風(fēng)電機組連鎖脫網(wǎng)事故機理初探    葉希;魯宗相;喬穎;李兢;王豐;羅偉;

多風(fēng)場連鎖脫網(wǎng)過程分析與仿真研究    徐峰達;郭慶來;孫宏斌;張伯明;王彬;李正爍;丁濤;賈琳;許曉菲;

酒泉風(fēng)電基地脫網(wǎng)事故頻發(fā)的原因分析    汪寧渤;馬彥宏;丁坤;周識遠;周強;

酒泉風(fēng)電脫網(wǎng)事故原因及應(yīng)對措施    寇興魁;

大規(guī)模風(fēng)電機組脫網(wǎng)原因分析及對策探討    王輝;

應(yīng)對大面積風(fēng)電脫網(wǎng)事故的整改及核查方法    張小奇;白興忠;萬筱鐘;彭明僑;

風(fēng)機脫網(wǎng)事故及其防范措施的分析及對策    汪濤;

不要落下“脫網(wǎng)人群”    本報記者 葉琦 侯云晨 方瑩馨

辛耀中:四大原因直指酒泉風(fēng)機脫網(wǎng)事故    本報記者 楊歌

支持Windows Server 2003 Digi提供脫網(wǎng)管理    

電監(jiān)會通報近期三起風(fēng)電機組大規(guī)模脫網(wǎng)事故    

脫網(wǎng)人群：或是數(shù)字印刷的金礦    東南文化交流有限公司總經(jīng)理 孫義

網(wǎng)絡(luò)時代，不要落下“脫網(wǎng)人群”    王傳濤

“脫網(wǎng)一族”：不應(yīng)被遺忘    本報記者 秦玉

脫網(wǎng)人群被邊緣化的隱憂    武漢 職員 禾刀

博客書：摸索脫網(wǎng)而出    本報記者 王佳欣

酒泉風(fēng)電脫網(wǎng)再調(diào)查    本報記者 房田甜　實習(xí)記者 董樂

大規(guī)模雙饋型風(fēng)電場異常脫網(wǎng)特性分析    孟磊

風(fēng)電脫網(wǎng)在線預(yù)警方法研究    韓樹山

應(yīng)對大規(guī)模風(fēng)機脫網(wǎng)的無功電壓緊急控制策略研究    吳倩

大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)對地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性影響的研究    劉國祥

大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)后地區(qū)電網(wǎng)應(yīng)急調(diào)度策略研究    袁天清