大規(guī)模風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析

【摘要】：大規(guī)模風(fēng)電/光伏發(fā)電經(jīng)特高壓直流遠(yuǎn)距離輸送至負(fù)荷端,在提高風(fēng)電/光伏消納效率的同時,也給送端電網(wǎng)電壓帶來了一定程度的負(fù)面影響。風(fēng)電、光伏、火電、特高壓直流輸電以及交流系統(tǒng)的電壓耦合作用,使得外送系統(tǒng)電壓特性比較復(fù)雜,這種復(fù)雜的電壓特性成為了我們必須研究的方向。本文首先研究兩種不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及光伏電池的數(shù)學(xué)模型,在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上研究了兩種不同風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)和光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的控制模型和LVRT模型,在DIgSILENT仿真軟件中搭建仿真模型,并對LVRT特性進(jìn)研究。其次,推導(dǎo)UHVDC輸電的數(shù)學(xué)模型,并對其分層級控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,研究了換流器控制策略、換流變壓器分接頭控制策略和交流濾波器投/切控制策略,并在DIgSILENT中建立了仿真模型。第三,運(yùn)用連續(xù)潮流計(jì)算的PV和VQ曲線對大規(guī)模風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性進(jìn)行分析:研究送端直流配套火電電源不同開機(jī)情況下送端換流母線的不同無功有效短路比對外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓的影響;研究直流系統(tǒng)不同運(yùn)行方式、不同無功配置方案對外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓的影響。最后,對大規(guī)模風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性進(jìn)行分析:研究750KV交流線路發(fā)生三永N-1、N-2故障情況下風(fēng)電場是否具有LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓的影響,并提出利用降低直流外送功率來抑制短路故障情況下外送系統(tǒng)中樞母線電壓波動和電壓值較小的措施;研究風(fēng)電場/光伏電站不同低電壓穿越特性對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響;研究風(fēng)電場/光伏電站功率波動情況下對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響。 【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模風(fēng)電/光伏 特高壓直流輸電 靜態(tài)電壓穩(wěn)定性 暫態(tài)電壓穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM712
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 選題背景及其意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)11-12
• 1.4 論文的內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 第二章 風(fēng)電/光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)建模14-27
• 2.1 風(fēng)電/光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)模型簡介14-15
• 2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)建模15-19
• 2.2.1 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型15-16
• 2.2.2 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制系統(tǒng)建模16-17
• 2.2.3 網(wǎng)側(cè)變流器控制系統(tǒng)建模17-18
• 2.2.4 雙饋風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)LVRT建模18-19
• 2.3 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)建模19-23
• 2.3.1 永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.3.2 機(jī)側(cè)變流器控制系統(tǒng)建模21-22
• 2.3.4 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)LVRT建模22-23
• 2.4 光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)建模23-26
• 2.4.1 光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型23-25
• 2.4.2 光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)LVRT建模25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 UHVDC輸電系統(tǒng)建模27-34
• 3.1 哈密-鄭州±800KV UHVDC輸電工程介紹27
• 3.2 哈-鄭UHVDC輸電一次系統(tǒng)參數(shù)27-28
• 3.3 UHVDC輸電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型28-30
• 3.4 UHVDC控制系統(tǒng)建模30-33
• 3.4.1 換流器控制30-32
• 3.4.2 換流變壓器分接頭控制32
• 3.4.3 交流濾波器控制32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第四章 風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析34-45
• 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法34-35
• 4.2 風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)35-36
• 4.3 不同無功有效短路比（QESCR）對靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響36-40
• 4.4 不同換流站無功配置方案對外送系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響40-43
• 4.4.1 單極運(yùn)行情況下?lián)Q流站無功配置研究40-42
• 4.4.2 雙極運(yùn)行情況下?lián)Q流站無功配置研究42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 第五章 風(fēng)電/光伏特高壓直流外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性分析45-63
• 5.1 交流線路短路故障對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響45-50
• 5.1.1 750KV線路N-1 故障對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響45-47
• 5.1.2 750KV線路N-2 故障對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響47-49
• 5.1.3 提高交流線路短路故障對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性影響的措施49-50
• 5.2 風(fēng)電/光伏不同LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響50-56
• 5.2.1 雙饋風(fēng)電場LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響51-52
• 5.2.2 永磁直驅(qū)風(fēng)電場LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響52-53
• 5.2.3 光伏電站LVRT特性對外送系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響53-55
• 5.2.4 對比分析55-56
• 5.3 風(fēng)電/光伏功率波動對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響56-61
• 5.3.1 不同風(fēng)電功率波動率對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響57-59
• 5.3.2 不同風(fēng)火出力比例對外送系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 第六章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與項(xiàng)目69-70
• 致謝70-72

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