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风电并网对电力系统电压稳定性的影响研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 18:48:07
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风电并网对电力系统电压稳定性的影响研究【摘要】:随着环境污染问题的日益严重及传统化石能源的逐渐枯竭,以风电为代表的新能源并网技术在世界各国迅速发展。随着风电渗透率的逐渐增大,风电出

【摘要】:随着环境污染问题的日益严重及传统化石能源的逐渐枯竭,以风电为代表的新能源并网技术在世界各国迅速发展。随着风电渗透率的逐渐增大,风电出力对电网的影响范围也相应增大。在风电渗透率较大的电网中,风电的并网改变了系统的潮流分布,影响传输线路上的功率,同时风电的特性使得电力系统的电压稳定性发生了变化。 本文主要研究大容量风电接入对电网电压稳定性的影响。首先分析双馈式风力发电系统的数学模型,包括风速模型、风机模型、传动系统模型、风力发电机模型以及变流器及其控制系统模型,并基于矢量控制技术建立了转子侧变流器控制系统和网侧变流器控制系统。然后分析了含风电的电力系统静态电压稳定性机理,并采用电压-无功灵敏度指标分析风电接入后电力系统的静态电压稳定性。利用灵敏度分析指标,针对含风电的强、弱电力系统,分析不同运行方式下,不同风电渗透率对系统静态电压稳定性的影响。最后,推导分析了风电并网后系统暂态电压的表达式,并以含风电场的小系统为例,仿真分析了不同风电渗透率、故障位置等对系统暂态电压的影响,并给出了相应结论。 【关键词】:风电 电力系统 静态电压稳定 暂态电压稳定
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM614;TM712
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第1章 绪论9-15
  • 1.1 课题研究背景与意义9-10
  • 1.2 风电并网对电力系统电压稳定性影响的研究现状10-14
  • 1.2.1 静态电压稳定性11-13
  • 1.2.2 暂态电压稳定性13-14
  • 1.3 本文研究内容14-15
  • 第2章 双馈式风机模型的建立及风场等值15-29
  • 2.1 风速及风力机和传动系统模型15-17
  • 2.1.1 风速模型15-16
  • 2.1.2 风力机模型16
  • 2.1.3 传动系统模型16-17
  • 2.2 双馈式风力发电机模型17-22
  • 2.2.1 静态数学模型17-18
  • 2.2.2 动态数学模型18-22
  • 2.3 变流器及控制系统模型22-26
  • 2.3.1 变流器模型22-23
  • 2.3.2 转子侧变流器控制策略23-25
  • 2.3.3 网侧变流器控制策略25-26
  • 2.4 风电场等值26-28
  • 2.5 本章小结28-29
  • 第3章 风电并网对系统静态电压稳定性的影响29-41
  • 3.1 静态电压稳定性机理分析29-31
  • 3.2 P~V(V~Q)曲线分析法31-33
  • 3.3 灵敏度分析法及应用算例分析33-39
  • 3.3.1 电压-无功灵敏度33-34
  • 3.3.2 强系统下电压-无功灵敏度34-37
  • 3.3.3 等值弱系统下电压-无功灵敏度37-39
  • 3.4 本章小结39-41
  • 第4章 风电并网对系统暂态电压稳定性的影响41-48
  • 4.1 风电并网后系统暂态电压分析41-42
  • 4.2 小系统下风机对系统暂态电压影响的算例分析42-45
  • 4.3 提高系统暂态电压稳定性措施45-47
  • 4.4 本章小结47-48
  • 第5章 总结与展望48-49
  • 5.1 总结48
  • 5.2 展望48-49
  • 参考文献49-53
  • 攻读硕士学位期间发表的论文53-54
  • 致谢54-55
  • 作者简介55


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