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風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響研究

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-18 19:02:54
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風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響研究【摘要】:近年來,由于石油、煤炭等化石能源的逐漸衰竭,使得能源危機(jī)在世界范圍內(nèi)進(jìn)一步加深,由此還引發(fā)了諸多國際性問題。同時(shí),化石能源在生產(chǎn)過程中所

【摘要】:近年來,由于石油、煤炭等化石能源的逐漸衰竭,使得能源危機(jī)在世界范圍內(nèi)進(jìn)一步加深,由此還引發(fā)了諸多國際性問題。同時(shí),化石能源在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污染性氣體、二氧化碳等,對人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。 在此背景下,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展迫切需要尋找比化石能源更綠色更環(huán)保的能源形式,以風(fēng)能、太陽能為代表的新能源正是這種新的能源形式。風(fēng)力發(fā)電作為除水電外開發(fā)技術(shù)最為成熟的可再生能源發(fā)電,越來越受到青睞;再加上國家政策和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的驅(qū)使,風(fēng)力發(fā)電取得了重大的發(fā)展,成為了新能源發(fā)電的領(lǐng)頭羊。 然而,與風(fēng)電的迅速發(fā)展形成鮮明對比的是電網(wǎng)配套設(shè)施建設(shè)的滯后,風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行所面臨的諸多難題逐漸成為制約風(fēng)電發(fā)展的瓶頸之一。眾所周知,風(fēng)是變化莫測的,不同地點(diǎn)以及同一地點(diǎn)不同時(shí)間的風(fēng)速都時(shí)刻在變化著,這使得風(fēng)力發(fā)電同樣具有非常明顯的間歇性和變化性。雖然采用風(fēng)電場集中開發(fā)風(fēng)能的模式在一定程度上使得風(fēng)電輸出功率更加穩(wěn)定,但是風(fēng)力發(fā)電的不確定性仍然非常明顯。另一方面,風(fēng)電機(jī)本身的性能也與常用的同步發(fā)電機(jī)有著很大的不同,這使得風(fēng)電上網(wǎng)可能帶來諸多問題。 因此,風(fēng)電場并網(wǎng),特別是大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)末端的薄弱網(wǎng)架,必須經(jīng)過嚴(yán)格、深入、詳細(xì)的可行性評估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)電場并網(wǎng)可能帶來的不利影響,并采取必要的優(yōu)化運(yùn)行措施和運(yùn)行策略,以保證電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,保證優(yōu)質(zhì)和可靠的供電,并最大限度地接納風(fēng)電容量。 本文以某市的電網(wǎng)架構(gòu)為依托,通過仿真軟件對不同滲透率的風(fēng)電并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響進(jìn)行仿真,經(jīng)過嚴(yán)格的可行性仿真評估,發(fā)現(xiàn)其中的不利影響,并針對發(fā)現(xiàn)的不利影響提出相應(yīng)的運(yùn)行優(yōu)化措施,通過仿真確保該電網(wǎng)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 【關(guān)鍵詞】:風(fēng)力發(fā)電 風(fēng)電并網(wǎng) 影響 運(yùn)行優(yōu)化措施
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:TM614;TM712
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-11
  • 第一章 緒論11-21
  • 1.1 研究背景和意義11-12
  • 1.2 風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)12-13
  • 1.3 風(fēng)電的效益優(yōu)勢13-17
  • 1.3.1 經(jīng)濟(jì)效益13-15
  • 1.3.2 環(huán)境效益15-16
  • 1.3.3 社會(huì)效益16-17
  • 1.4 世界風(fēng)電發(fā)展的狀況17-18
  • 1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
  • 1.6 本文的主要研究內(nèi)容19-21
  • 第二章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)介紹21-30
  • 2.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本知識介紹21-27
  • 2.1.1 風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及分類21-22
  • 1. 風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)組成21
  • 2. 風(fēng)力機(jī)的分類21-22
  • 2.1.2 典型風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)22-25
  • 1. 定槳距風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)22-23
  • 2. 變槳距風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)23-24
  • 3. 變速風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)24-25
  • 2.1.3 常見的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)25-27
  • 2.2 雙饋異步電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)27-29
  • 2.2.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)構(gòu)27-28
  • 2.2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻工作原理28-29
  • 2.2.3 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)29
  • 2.3 本章小結(jié)29-30
  • 第三章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模30-48
  • 3.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的整體模型圖30
  • 3.2 風(fēng)速模型30-32
  • 3.2.1 風(fēng)速的數(shù)學(xué)模型30-32
  • 1. 基本風(fēng)30-31
  • 2. 陣風(fēng)31
  • 3. 漸變風(fēng)31
  • 4. 隨機(jī)風(fēng)31-32
  • 3.2.2 風(fēng)速的PSCAD模型32
  • 3.3 風(fēng)力機(jī)模型32-36
  • 3.3.1 風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型32-34
  • 1. 功率轉(zhuǎn)換模型32-33
  • 2. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模型33-34
  • 3.3.2 風(fēng)力機(jī)的PSCAD模型34-36
  • 3.4 雙饋電機(jī)模型36-38
  • 3.4.1 雙饋式異步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型36-37
  • 3.4.2 雙饋式異步發(fā)電機(jī)的PSCAD模型37-38
  • 3.5 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率控制建模38-47
  • 3.5.1 最大功率跟蹤系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型38-39
  • 3.5.2 最大功率跟蹤系統(tǒng)的PSCAD模型39-40
  • 3.5.3 轉(zhuǎn)子側(cè)電壓源換流器的滯環(huán)電流控制數(shù)學(xué)模型40-41
  • 3.5.4 最大功率跟蹤系統(tǒng)的PSCAD模型41-43
  • 3.5.5 電網(wǎng)側(cè)電壓源換流器的矢量控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型43-44
  • 3.5.6 最大功率跟蹤系統(tǒng)的PSCAD模型44-46
  • 3.5.7 風(fēng)電場實(shí)際無功控制系統(tǒng)模擬模型46-47
  • 3.6 本章小結(jié)47-48
  • 第四章 風(fēng)電并網(wǎng)對電壓穩(wěn)定性的影響研究48-59
  • 4.1 引言48
  • 4.2 風(fēng)電并網(wǎng)對穩(wěn)態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響48-53
  • 4.2.1 風(fēng)電場出力的影響機(jī)理48-50
  • 4.2.2 風(fēng)電場功率因數(shù)的影響機(jī)理50-51
  • 4.2.3 風(fēng)電場接入位置的影響51-53
  • 4.3 風(fēng)電場并網(wǎng)對暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響53-55
  • 4.4 風(fēng)電場并網(wǎng)對電壓影響的技術(shù)規(guī)定和要求55-57
  • 4.5 風(fēng)電場電壓穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)措施57-58
  • 4.5.1 無功電源的選擇57
  • 4.5.2 系統(tǒng)調(diào)壓的應(yīng)用57-58
  • 4.6 本章小結(jié)58-59
  • 第五章 風(fēng)電并網(wǎng)對電壓穩(wěn)定性影響的實(shí)例仿真研究59-81
  • 5.1 某市電網(wǎng)概況與運(yùn)行現(xiàn)狀59-61
  • 5.2 并網(wǎng)風(fēng)電場對穩(wěn)態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響因素分析61-70
  • 5.2.1 風(fēng)電場出力的影響61-63
  • 5.2.2 風(fēng)電場功率因數(shù)的影響63-67
  • 5.2.3 風(fēng)電場接入位置的影響67-68
  • 5.2.4 弱節(jié)點(diǎn)的判定68-70
  • 5.3 短路故障位置和類型對風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響70-79
  • 5.3.1 E1-A線故障72-73
  • 5.3.2 E2-E1線故障73-74
  • 5.3.3 B1-E2線故障74-75
  • 5.3.4 B1-E8線故障75-76
  • 5.3.5 B1-E3線故障76-77
  • 5.3.6 B1-E4線故障77-78
  • 5.3.7 B1-E7線故障78-79
  • 5.4 本章小結(jié)79-81
  • 結(jié)論81-83
  • 參考文獻(xiàn)83-86
  • 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果86-87
  • 致謝87-88
  • 附件88


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風(fēng)電引起的電壓波動(dòng)和閃變研究    趙海翔

異步化同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制及其穩(wěn)定性分析    應(yīng)黎明

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

風(fēng)電場建模和仿真研究    孫建鋒

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

風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場的功率特性及電能質(zhì)量測試研究    李慶

風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響初探    石恒初;剡文林;劉和森;

包含風(fēng)電的電力系統(tǒng)調(diào)峰能力計(jì)算方法探討    魏磊;張琳;姜寧;于廣亮;

基于NEVA的風(fēng)電并網(wǎng)小干擾穩(wěn)定研究    符楊;霍淑珍;邊曉燕;金冬梅;

風(fēng)力發(fā)電的LVRT功能應(yīng)用及并網(wǎng)影響    張樂群;

柔性直流輸電技術(shù)在風(fēng)電并網(wǎng)中的應(yīng)用    朱奕帆;

風(fēng)電并網(wǎng)對電網(wǎng)企業(yè)的外部成本影響分析    田紅;陳興隆;王蕾;田峰;秦芹;

考慮風(fēng)電綜合利用指標(biāo)約束的輸電規(guī)劃模型    李國清;

基于VSC-HVDC的南匯風(fēng)電場并網(wǎng)應(yīng)用研究    俞俊霞;肖斌;

含風(fēng)電場電力系統(tǒng)電壓波動(dòng)的隨機(jī)潮流計(jì)算與分析    別朝紅;劉輝;李甘;王錫凡;

閃變計(jì)算中阻抗角工程實(shí)用估算方法    張友軍;許衛(wèi)東;李鵬;

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(qiáng);楊水麗;陳江濤;李蓓;

大規(guī)模風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)及并網(wǎng)運(yùn)營優(yōu)化管理研究    趙高強(qiáng)

電力系統(tǒng)多元主體間外部性影響機(jī)理及補(bǔ)償機(jī)制研究    李泓澤

風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)充裕性決策模型和方法研究    凡鵬飛

基于多端直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)研究    陳霞

綠色發(fā)電調(diào)度模式和模型研究    謝國輝

時(shí)間序列分析在電力負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用研究    李晗書

風(fēng)電接入電網(wǎng)的電壓無功支撐規(guī)律研究    劉洋

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)條件下提高電力系統(tǒng)調(diào)峰能力的研究    孫亮

我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題分析與解決途徑    秦云甫

考慮氣象因素的風(fēng)電場風(fēng)速及風(fēng)電功率短期預(yù)測研究    林海濤

智能電網(wǎng)環(huán)境下風(fēng)電的穩(wěn)定性分析和建模研究    韓利

規(guī)模化電動(dòng)汽車充電與風(fēng)力/火電發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行    趙天陽

考慮風(fēng)電并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境聯(lián)合調(diào)度模式及其效果研究    吳隆禮

風(fēng)電集中接入地區(qū)的孤網(wǎng)運(yùn)行分析    孫宇斌

多運(yùn)行方式下基于優(yōu)化潮流的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析    曹佳