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

【摘要】：隨著風(fēng)電技術(shù)和裝備水平的不斷提高,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日趨成熟,具有可大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化運(yùn)行的條件,己發(fā)展成為繼火電、水電之后的我國(guó)第三大電源。但風(fēng)電具有隨機(jī)性和波動(dòng)性的特點(diǎn),隨著風(fēng)電滲透率的不斷提高,風(fēng)電并網(wǎng)給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)。 本文在研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)和特性基礎(chǔ)上,從電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算、小干擾穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性等方面,對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響進(jìn)行了研究。 風(fēng)電并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)潮流分析和計(jì)算的影響是一個(gè)需首先解決的基礎(chǔ)問題,研究風(fēng)電并網(wǎng)后的系統(tǒng)潮流計(jì)算方法,有利于確定風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)方案,并為進(jìn)一步研究其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性等方面的工作提供基礎(chǔ)。本文在分析風(fēng)速模型和風(fēng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)潮流模型的基礎(chǔ)上,對(duì)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和模型詳細(xì)的分析和闡述,并結(jié)合已有的潮流計(jì)算確定了異步式風(fēng)力發(fā)電機(jī)和雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后的潮流計(jì)算模型。為滿足實(shí)際仿真的需要,提出了異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)化處理模型和流程。 我國(guó)電網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組的規(guī)模不斷擴(kuò)大,區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)也迅速發(fā)展。在這樣的發(fā)展形勢(shì)下,由于風(fēng)力發(fā)電所固有的隨機(jī)性、間歇性和不可調(diào)控性等特點(diǎn),使得電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中無時(shí)不遭受到一些小的干擾影響。對(duì)含有風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)進(jìn)行小干擾穩(wěn)定性及阻尼特性的分析已經(jīng)成為非常迫切的課題。本文運(yùn)用PSASP軟件搭建了一個(gè)模擬的地區(qū)電網(wǎng)模型并對(duì)該模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析計(jì)算,結(jié)果表明,該地區(qū)電網(wǎng)模型風(fēng)電接入對(duì)系統(tǒng)中與其他機(jī)組強(qiáng)相關(guān)的振蕩模式影響有限。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與傳統(tǒng)的同步機(jī)組相比,具有不同的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性,同時(shí),大規(guī)模風(fēng)電的接入,會(huì)使系統(tǒng)原有的潮流分布及整個(gè)系統(tǒng)的慣量發(fā)生改變。這些都會(huì)對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)后的電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。本文對(duì)現(xiàn)階段廣泛使用的雙饋風(fēng)電機(jī)組的模型進(jìn)行了分析和闡述,在分析我國(guó)電力系統(tǒng)及風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,利用暫態(tài)穩(wěn)定數(shù)值分析方法,對(duì)實(shí)際算例失去部分電源后系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算分析。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電 潮流計(jì)算 小干擾穩(wěn)定性 暫態(tài)穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM712
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景與意義8-10
• 1.2 當(dāng)前研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文主要工作12-13
• 2 風(fēng)電機(jī)組的基本模型和潮流問題研究13-24
• 2.1 風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和模型13-18
• 2.1.1 風(fēng)速模型13-14
• 2.1.2 風(fēng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)潮流模型14-18
• 2.2 含風(fēng)電機(jī)組的潮流計(jì)算流程18-21
• 2.2.1 含有異步式風(fēng)電機(jī)組的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算18
• 2.2.2 含有雙饋式風(fēng)電機(jī)組的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算18-20
• 2.2.3 異步風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)化處理20-21
• 2.3 算例分析21-23
• 2.4 小結(jié)23-24
• 3 風(fēng)電并網(wǎng)后的小干擾穩(wěn)定研究24-39
• 3.1 小干擾穩(wěn)定分析的主要內(nèi)容24-26
• 3.2 含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀26-27
• 3.3 含有異步風(fēng)電機(jī)組的小干擾穩(wěn)定分析模型27-33
• 3.4 風(fēng)電接入后小干擾穩(wěn)定問題的算例分析33-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 4 風(fēng)電接入對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響39-59
• 4.1 引言39-40
• 4.2 雙饋風(fēng)電機(jī)組模型與暫態(tài)分析方法40-48
• 4.2.1 雙饋風(fēng)機(jī)模型40-44
• 4.2.2 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析方法44-48
• 4.3 實(shí)際算例分析48-58
• 4.3.1 風(fēng)電接入電網(wǎng)后運(yùn)行方式概述48-50
• 4.3.2 N-1預(yù)想事故集與監(jiān)視設(shè)置50
• 4.3.3 風(fēng)電基地出力下降50-51
• 4.3.4 山東電網(wǎng)N-1發(fā)電機(jī)組切除51-53
• 4.3.5 山東電網(wǎng)N-1發(fā)電廠切除53-54
• 4.3.6 寧東直流閉鎖54-55
• 4.3.7 特高壓線路N-1短路故障分析55-58
• 4.4 小結(jié)58-59
• 5 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表64

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