含風(fēng)電并網(wǎng)的二級(jí)電壓控制分區(qū)方法研究

【摘要】：現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以風(fēng)電為代表的新能源發(fā)電形式不斷并網(wǎng)，傳統(tǒng)的分散電壓控制和集中電壓控制受到了不同程度的挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)發(fā)展，越來(lái)越多的大容量風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，然而風(fēng)電場(chǎng)出力隨機(jī)性、波動(dòng)性等特點(diǎn)，以及對(duì)系統(tǒng)無(wú)功的大量需求，使得接入風(fēng)電場(chǎng)后的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)峻起來(lái)。在這種情況下，將電網(wǎng)劃分成若干區(qū)域進(jìn)行安全穩(wěn)定性的分析、監(jiān)視和控制是十分必要的。在分區(qū)電壓監(jiān)控方案中以法國(guó)和日本提出的分級(jí)電壓控制最為成功，在預(yù)防、阻止電壓崩潰和系統(tǒng)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化方面取得了很好的效果。作為控制策略實(shí)施的前提，合理有效的分區(qū)至關(guān)重要。 在現(xiàn)有的二級(jí)電壓控制分區(qū)方法中很少涉獵含有風(fēng)電場(chǎng)的情形，特別是兼顧隨機(jī)性的研究非常少，本文所做的正是在這方面的一些探索，針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)出力特點(diǎn)，本文引入概率統(tǒng)計(jì)學(xué)方法將風(fēng)電場(chǎng)出力概率分布離散化為多個(gè)場(chǎng)景，計(jì)算出期望場(chǎng)景參與系統(tǒng)分區(qū)計(jì)算，建立包含電源節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)信息的綜合電壓/無(wú)功靈敏度矩陣，基于聚類和映射組合算法，得出一種有比較優(yōu)勢(shì)的含風(fēng)電并網(wǎng)的二級(jí)電壓控制分區(qū)方法。 使用聚類和映射組合算法適合對(duì)含有風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)進(jìn)行二級(jí)電壓控制分區(qū)，通過(guò)選取風(fēng)電場(chǎng)期望場(chǎng)景參與計(jì)算，解決了風(fēng)電場(chǎng)出力隨機(jī)性與分區(qū)結(jié)果要求盡量穩(wěn)定之間的矛盾，分區(qū)結(jié)果適應(yīng)度計(jì)算和擾動(dòng)分析表明本文方法得到的結(jié)果能夠承受風(fēng)電出力的一定波動(dòng)，并能夠經(jīng)受系統(tǒng)故障等擾動(dòng)，具有一定穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)IEEE39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的仿真分析，驗(yàn)證了本文方法的合理性和有效性。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電場(chǎng) 二級(jí)電壓控制分區(qū) 聚類和映射組合算法 綜合靈敏度矩陣
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2 二級(jí)電壓控制分區(qū)方法研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 風(fēng)電并網(wǎng)后系統(tǒng)所受影響及二級(jí)電壓控制分區(qū)要求13-15
• 1.4 本文主要工作15-17
• 第2章 電壓穩(wěn)定與二級(jí)電壓控制分區(qū)方法改進(jìn)17-31
• 2.1 引言17-18
• 2.2 電壓穩(wěn)定與二級(jí)電壓控制18-23
• 2.2.1 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定18-19
• 2.2.2 二級(jí)電壓控制19-22
• 2.2.3 二級(jí)電壓控制分區(qū)原則及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)22-23
• 2.3 改進(jìn)后的二級(jí)電壓控制分區(qū)方法基本思路23-24
• 2.4 綜合靈敏度矩陣的生成與分析24-28
• 2.4.1 綜合靈敏度矩陣的建立方法25-27
• 2.4.2 綜合靈敏度矩陣分析27-28
• 2.5 電氣距離28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第3章 基于聚類和映射的組合算法31-38
• 3.1 引言31
• 3.2 聚類算法31-35
• 3.2.1 聚類算法分類31-32
• 3.2.2 數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.2.3 凝聚的層次聚類算法33-35
• 3.3 映射算法35-36
• 3.4 基于聚類和映射組合算法的分區(qū)步驟36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 二級(jí)電壓控制分區(qū)方法中風(fēng)電場(chǎng)因素的處理38-47
• 4.1 引言38
• 4.2 風(fēng)電場(chǎng)出力模型38-42
• 4.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效模型38-41
• 4.2.2 風(fēng)速隨機(jī)分布模型41
• 4.2.3 風(fēng)機(jī)有功出力情況41-42
• 4.3 風(fēng)電場(chǎng)出力場(chǎng)景的選取42-46
• 4.3.1 風(fēng)機(jī)出力概率分布42-44
• 4.3.2 風(fēng)電場(chǎng)期望場(chǎng)景計(jì)算44-45
• 4.3.3 潮流計(jì)算中風(fēng)電場(chǎng)接入節(jié)點(diǎn)的處理方法45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 算例分析47-62
• 5.1 引言47
• 5.2 算例模型47-50
• 5.3 系統(tǒng)分區(qū)計(jì)算50-59
• 5.3.1 分區(qū)計(jì)算及綜合評(píng)價(jià)51-57
• 5.3.2 分區(qū)結(jié)果適應(yīng)度57-59
• 5.4 擾動(dòng)分析59-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67-68
• 致謝68

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