電力系統(tǒng)接納風(fēng)電能力的評估方法研究

【摘要】：風(fēng)電出力具有隨機(jī)波動(dòng)的特性,不同于常規(guī)機(jī)組,隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比率的提高,對電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響也越來越大。主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面,風(fēng)電具有反調(diào)峰的特點(diǎn),過高的風(fēng)電滲透率可能導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)峰能力不足,不得不棄風(fēng)而浪費(fèi)資源,與此同時(shí),常規(guī)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行迎來新的挑戰(zhàn)；另一方面,風(fēng)電一般處于電網(wǎng)末梢,且離負(fù)荷中心較遠(yuǎn),加重電網(wǎng)輸電壓力,擾動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)風(fēng)機(jī)大面積脫網(wǎng),危及系統(tǒng)安全。 目前關(guān)于電網(wǎng)接納風(fēng)電能力研究方法大致分為兩個(gè)方面：一是從規(guī)劃角度,主要考慮電網(wǎng)調(diào)峰能力,包括電網(wǎng)中常規(guī)機(jī)組調(diào)節(jié)能力、抽水蓄能電站及聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃等對電網(wǎng)接納風(fēng)電能力的影響；二是從運(yùn)行角度,考慮一項(xiàng)或幾項(xiàng)系統(tǒng)安全運(yùn)行指標(biāo)。 然而,從規(guī)劃角度考慮調(diào)峰約束時(shí),若不考慮風(fēng)電外送通道阻塞(包括區(qū)域聯(lián)絡(luò)線通道),會(huì)造成即使電網(wǎng)調(diào)峰量足夠,局部風(fēng)電并網(wǎng)仍然受限的現(xiàn)象發(fā)生；從電網(wǎng)運(yùn)行角度考慮時(shí),若不考慮風(fēng)電機(jī)組及風(fēng)電場的不同電壓特性及與電網(wǎng)之間的相互作用的全局指標(biāo),僅考慮電壓上下限約束時(shí),將使電網(wǎng)運(yùn)行在電壓穩(wěn)定臨界點(diǎn)附近。為此,本文分別從長期和短期角度研究電網(wǎng)接納風(fēng)電能力評估方法。從長期規(guī)劃角度求解電網(wǎng)接納風(fēng)電能力時(shí),在考慮調(diào)峰能力約束的同時(shí)還計(jì)及風(fēng)電外送斷面約束；從運(yùn)行的角度考慮時(shí),在建立計(jì)及靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的電網(wǎng)接納風(fēng)電能力計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,把潮流雅克比矩陣最小模特征值引入電網(wǎng)接納風(fēng)電能力計(jì)算的約束條件中,以量化風(fēng)電接納容量對系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的影響,使得求解的電網(wǎng)接納風(fēng)電容量的值,能保證電網(wǎng)運(yùn)行點(diǎn)離電壓崩潰點(diǎn)有一定裕度。 研究電網(wǎng)接納風(fēng)電能力從規(guī)劃和運(yùn)行兩個(gè)方面都具有重要意義：一是電網(wǎng)接納風(fēng)電能力對長期電源和電網(wǎng)規(guī)劃及資金和資源的優(yōu)化利用具有指導(dǎo)作用；二是從短期系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的角度,獲悉在系統(tǒng)當(dāng)前結(jié)構(gòu)和運(yùn)行工況下能接納的風(fēng)電大小對可靠運(yùn)行具有指導(dǎo)意義。 【關(guān)鍵詞】：電力系統(tǒng) 風(fēng)電接納能力 調(diào)峰能力 輸送通道 聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃 電壓穩(wěn)定
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.1.1 我國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 風(fēng)電對電力系統(tǒng)的影響研究10-12
• 1.2.2 電力接納風(fēng)電能力評估方法研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 現(xiàn)有研究成果總結(jié)14-16
• 1.4 本文的主要工作16-18
• 第2章 電網(wǎng)接納風(fēng)電能力的影響因素分析18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 電力系統(tǒng)接納風(fēng)電能力分析的基本理論18-22
• 2.2.1 電力系統(tǒng)接納風(fēng)電能力的定義18
• 2.2.2 風(fēng)速和風(fēng)功率模型18-20
• 2.2.3 不同機(jī)組類型風(fēng)電場靜態(tài)電壓穩(wěn)定性20
• 2.2.4 含風(fēng)電場的電網(wǎng)潮流計(jì)算方法20-21
• 2.2.5 基于蒙特卡洛方法的隨機(jī)潮流計(jì)算21-22
• 2.3 算例22-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 考慮調(diào)峰和輸電約束的電網(wǎng)接納風(fēng)電能力研究27-42
• 3.0 引言27
• 3.1 風(fēng)電時(shí)空特性分析27-31
• 3.1.1 風(fēng)電不同采樣間隔的功率波動(dòng)性分析27-29
• 3.1.2 電不同空間尺度下的功率波動(dòng)特性分析29-31
• 3.2 風(fēng)電接入對電網(wǎng)調(diào)峰影響分析31-35
• 3.2.1 電網(wǎng)調(diào)峰的概念31-32
• 3.2.2 風(fēng)電出力的反調(diào)峰特性32-34
• 3.2.3 網(wǎng)絡(luò)輸電約束對電網(wǎng)調(diào)峰和風(fēng)電消納的影響34-35
• 3.4 考慮調(diào)峰和輸電約束的電網(wǎng)接納風(fēng)電能力研究35-38
• 3.4.1 方法概述35-36
• 3.4.2 尖峰負(fù)荷電網(wǎng)最大供電能力計(jì)算36-37
• 3.4.3 低谷負(fù)荷時(shí)電網(wǎng)最小供電能力計(jì)算37
• 3.4.4 負(fù)荷低谷時(shí)風(fēng)電接納能力計(jì)算37-38
• 3.5 實(shí)例分析38-41
• 3.6 小結(jié)41-42
• 第4章 計(jì)及靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的電網(wǎng)接納風(fēng)電能力研究42-51
• 4.1 引言42
• 4.2 考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的系統(tǒng)接納風(fēng)電能力計(jì)算模型42-44
• 4.3 求解方法44-46
• 4.3.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度指標(biāo)計(jì)算45
• 4.3.2 基于蒙特卡羅仿真的微分進(jìn)化算法45-46
• 4.4 算例分析46-50
• 4.5 小結(jié)50-51
• 第5章 結(jié)論與展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 附錄A56-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果58-59
• 致謝59

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