河北南网接入风电后的有功无功调控策略研究

【摘要】：风力发电是清洁、可再生能源，在减少环境污染、缓解能源危机、调整能源结构等方面具有突出作用，但随着电网中风电装机容量比重的不断增大，风力发电给电网调度带来的压力和困难也越来越大，因此，如何从电网调度角度实现对风电的合理调控显得尤为重要。 本文作为河北省电力公司科研项目“河北南网风电接纳能力与有功无功调问题研究”的一部分，依据国家电网公司提出的《风电场接入电网技术规定》和《风电并网运行控制技术规定》，以河北南部电网及其接入的风电场（主要为双馈机组）为研究对象，对河北南部电网接入风电后的有功无功调控策略进行了研究，为实现调度中心对风电的有效调控，保障风电可持续、健康发展提供参考。 主要研究内容包括： （1）统计分析了河北南部电网风电出力特性，包括风电有功功率波动性、风电反调峰特性、风电负荷率特性等。 （2）利用Matlab/Simulink仿真软件搭建了双馈风力发电系统仿真模型，研究探讨了双馈风电场的等效方法和风电场有功无功输出特性。 （3）研究了非全额消纳模式下的风电场集群有功功率分配算法，针对风电场是否安装风力发电功率预测系统，提出了2种有功功率优化分配算法；提出了2种评价指标，评估分配算法的优劣。以河北南部电网风电场实际运行数据为例，对算法进行了验证。 （4）研究分析了河北南部电网白石山风电并网点的电压特性。针对河北南网白石山风电并网点的实际情况，提出了两级无功/电压优化控制策略，并以河北南网白石山风点并网点为例，对二级无功/电压优化控制策略进行了分析。 【关键词】：风电特性 双馈风电场 有功功率优化分配 无功/电压协调控制
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 选题的背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 本文工作内容11-12
• 第2章 河北南网风电出力特性分析12-26
• 2.1 河北南网接入风电情况12-13
• 2.2 河北南网风电有功出力特性分析13-25
• 2.2.1 风电有功功率波动性分析13-20
• 2.2.2 风电的反调峰特性分析20-21
• 2.2.3 风电负荷率特性21-24
• 2.2.4 风电相关性和互补性24-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 风电场等效模型及有功无功特性分析26-39
• 3.1 双馈风力发电机组基本原理26
• 3.2 双馈风力发电机组模型26-28
• 3.3 风电场等值建模28-34
• 3.3.1 等效风速的求取29
• 3.3.2 等效无功功率的求取29
• 3.3.3 等效发电机组参数的求取29-30
• 3.3.4 等效控制系统参数的求取30
• 3.3.5 等效风电场内部电网参数的求取30-32
• 3.3.6 等值双馈机组仿真32-34
• 3.4 风电场有功无功输出特性分析34-37
• 3.4.1 双馈机组有功-无功特性曲线34-36
• 3.4.2 风电场有功-无功特性曲线36-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第4章 电网接入风电后的有功调控策略研究39-49
• 4.1 非全额消纳模式下风电场集群有功调控策略39-40
• 4.2 风电场集群有功功率分配算法研究40-43
• 4.2.1 无风电功率预测按风电场装机容量分配方案40
• 4.2.2 基于风电功率预测的实时调度分配方案40-43
• 4.3 风电场集群有功分配方法优劣性评价指标43-44
• 4.3.1 风电场收益指标43
• 4.3.2 风电场调节性能指标43-44
• 4.4 算例分析44-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 电网接入风电后的无功调控策略研究49-62
• 5.1 风电并网时无功及电压相关标准49-50
• 5.2 白石山并网点电压波动分析50-53
• 5.3 风电场集群并网点无功电压控制方案53-57
• 5.3.1 一级无功/电压优化控制策略53-54
• 5.3.2 二级无功/电压优化控制策略54-57
• 5.4 算例分析57-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第6章 结论与展望62-63
• 参考文献63-66
• 附录66-67
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果67-68
• 致谢68

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