大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)下的低頻減載方案的整定

【摘要】：由于能源問題和環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,世界各國競相大力發(fā)展可再生能源。風(fēng)力發(fā)電憑借其環(huán)境友好、技術(shù)成熟、可靠性高、成本低等特點(diǎn)成為目前發(fā)展最快的新型能源。 近年來,隨著風(fēng)電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中所占的比例日益增大,風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響也日益明顯。大規(guī)模風(fēng)電接入后,電力系統(tǒng)原有的低頻減載方案存在以下幾個(gè)方面的新問題：一方面,由于風(fēng)電出力具有較大的波動(dòng)性,可能導(dǎo)致原有的低頻減載方案所整定的切負(fù)荷量不足；另一方面,當(dāng)?shù)皖l減載裝置動(dòng)作恢復(fù)頻率時(shí),風(fēng)電機(jī)組可能會由于低頻保護(hù)退出系統(tǒng)導(dǎo)致更大的功率缺額,此時(shí)原有的低頻減載方案不能滿足要求；此外,傳統(tǒng)上,研究低頻減載方案采用的是單機(jī)帶集中負(fù)荷模型,該模型既沒有考慮不同類型發(fā)電機(jī)組之間的差異,也沒有計(jì)入風(fēng)電機(jī)組的影響,故采用此模型整定的低頻減載方案的精度較低。 本文研究了大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對低頻減載方案整定的影響。分析表明,風(fēng)電出力的下降幅度與低頻減載裝置整定的切負(fù)荷量相比甚小,不會對低頻減載方案的整定帶來影響。低頻減載方案的整定必須與風(fēng)電機(jī)組的低頻保護(hù)定值相配合。 比較分析了不同發(fā)電技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組的頻率響應(yīng)特性,并在變速風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)上引入額外有功功率支持環(huán)節(jié),從而能夠在短時(shí)間內(nèi)支持系統(tǒng)頻率,減輕系統(tǒng)頻率的下降程度。 研究了校核低頻減載方案的系統(tǒng)模型,通過分析,論證了低頻減載方案校核模型中單機(jī)改進(jìn)為多機(jī)的必要性。接著分析了模型的主要仿真參數(shù)對系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性的影響,并提出了計(jì)入風(fēng)電機(jī)組影響的模型參數(shù)修正方法。 最后,在初始方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)了大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)下的低頻減載方案,并采用多機(jī)帶單負(fù)荷系統(tǒng)模型對初始方案和改進(jìn)方案分別進(jìn)行了仿真校核。最終的結(jié)果表明,與初始方案相比,本文所提的改進(jìn)后的方案很好地滿足了設(shè)計(jì)要求,頻率恢復(fù)效果也更為良好。 【關(guān)鍵詞】：電力系統(tǒng) 風(fēng)電并網(wǎng) 低頻減載
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM614;TM714
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況10-13
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)10-11
• 1.2.2 國外風(fēng)電發(fā)展概況11
• 1.2.3 國內(nèi)風(fēng)電發(fā)展概況11-13
• 1.3 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組13-15
• 1.4 本文的主要工作15-17
• 2 低頻減載17-23
• 2.1 低頻減載的意義17
• 2.2 低頻減載的整定內(nèi)容和要求17-18
• 2.3 低頻減載方案整定的主要原則18-19
• 2.4 低頻減載方案的分類19-22
• 2.5 小結(jié)22-23
• 3 大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對低頻減載方案整定的影響23-27
• 3.1 風(fēng)電出力的波動(dòng)性對低頻減載方案的影響23-25
• 3.2 風(fēng)電機(jī)組的低頻保護(hù)對低頻減載方案的影響25
• 3.3 小結(jié)25-27
• 4 大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)頻率響應(yīng)的影響27-35
• 4.1 電力系統(tǒng)頻率特性27-30
• 4.1.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)頻率特性27-28
• 4.1.2 電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)頻率特性28-30
• 4.2 不同類型風(fēng)電機(jī)組的頻率響應(yīng)30-34
• 4.3 小結(jié)34-35
• 5 校驗(yàn)低頻減載方案的系統(tǒng)模型研究35-44
• 5.1 研究低頻減載的單機(jī)帶集中負(fù)荷模型35-36
• 5.2 校核低頻減載方案的多機(jī)帶單負(fù)荷模型36-40
• 5.3 模型的仿真參數(shù)對系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性的影響40-42
• 5.4 風(fēng)電機(jī)組對系統(tǒng)模型的影響42-43
• 5.5 小結(jié)43-44
• 6 大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后的低頻減載方案設(shè)計(jì)44-49
• 6.1 低頻減載方案設(shè)計(jì)44-45
• 6.2 仿真校核45-48
• 6.2.1 初始方案45-47
• 6.2.2 改進(jìn)方案47-48
• 6.3 小結(jié)48-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-52
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況52-53
• 致謝53-54

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