风电接入对电网暂态稳定性及调峰能力的影响研究

【摘要】：随着风力发电技术的迅猛发展以及风电在电网电源中比例的不断提高,风电对电力系统的影响变得不可忽略。风电机组区别于常规发电机组,且风电场输出功率也有别于常规电源的有功出力,这决定了其对电网的影响是多方面的。本文即从风电机组和风电出力两个方面出发,研究分析风电并网后对电力系统暂态稳定性和调峰能力的影响。 分析风电并网后对系统暂态稳定性的影响,首先针对双馈风电机组和永磁直驱风电机组的动态模型的各个组成部分进行了分析介绍,接着对电力系统的暂态稳定性进行了概述。以此为基础,分别详细分析了风电并网后对系统的暂态电压稳定性和暂态频率稳定性的影响。找出主要影响因素,并针对各因素的影响提出了改善措施,用时域仿真的手段,以实际电网为例,验证了措施的有效性。 分析风电并网后对系统调峰能力的影响,首先给出了分析风电功率的方法,并以实际电网的历史数据为分析对象,分析了风电功率与电网负荷的关系及季节变化特点,接着又分析了风电出力的反调峰特性。给出了风电并网后系统可调峰容量的分析方法,分别以实例分析了采取常规调峰措施和深度调峰措施时的电网用于平衡风电波动的可调峰容量。针对深度调峰措施所付出的经济代价和安全风险,提出了优化分析方法,得出电网此种情况下的优化调度策略,并用算例分析验证了优化分析方法对于实际电网调度运行的意义。 【关键词】：风电并网 暂态电压稳定 暂态频率稳定 调峰能力
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及其意义9
• 1.2 国内外风电并网研究的现状9-12
• 1.2.1 风力发电的发展9-10
• 1.2.2 风电并网后系统暂态稳定性研究10-11
• 1.2.3 风电并网后系统调峰能力研究11-12
• 1.3 论文的主要工作12-13
• 第2章 风电机组的动态模型13-27
• 2.1 引言13
• 2.2 风速模型13-14
• 2.3 风力机模型14-16
• 2.4 轴系模型16-17
• 2.5 双馈风电机组动态模型17-21
• 2.5.1 发电机模型17-19
• 2.5.2 控制系统原理19-21
• 2.6 永磁直驱风电机组动态模型21-23
• 2.6.1 发电机模型21-22
• 2.6.2 控制系统原理22-23
• 2.7 仿真所用风电机组动态模型23-26
• 2.7.1 仿真软件PSD-BPA简介23-24
• 2.7.2 风电机组动态数学模型24-26
• 2.8 本章小结26-27
• 第3章 风电接入对电网暂态稳定性的影响27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 电力系统暂态稳定性27-29
• 3.3 风电并网后系统的暂态电压稳定性29-31
• 3.3.1 风电并网后系统的暂态电压稳定性分析29-30
• 3.3.2 改善风电并网后系统暂态电压稳定性措施30-31
• 3.4 风电并网后系统的暂态频率稳定性31-35
• 3.4.1 影响风电并网后系统暂态频率稳定性的因素31-33
• 3.4.2 风电机组自身暂态特性影响分析33-35
• 3.4.2.1 风电机组低压穿越能力33-34
• 3.4.2.2 风电机组最低运行频率34
• 3.4.2.3 风电机组最高运行频率34-35
• 3.5 算例系统及验证分析35-40
• 3.5.1 算例系统35-36
• 3.5.2 风电并网后系统暂态电压稳定性仿真分析36-37
• 3.5.3 风电并网后系统暂态频率稳定性仿真分析37-40
• 3.5.3.1 算例仿真一37-38
• 3.5.3.2 算例仿真二38-39
• 3.5.3.3 算例仿真三39-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第4章 风电接入对电网调峰能力的影响41-58
• 4.1 引言41
• 4.2 风电功率对电网调峰能力的影响41-46
• 4.2.1 风电功率与负荷的相关性分析41-44
• 4.2.2 风电功率的反调峰特性分析44-46
• 4.3 电网可调峰容量的分析方法46-48
• 4.4 常规调峰措施下电网可调峰容量分析48-51
• 4.5 深度调峰措施下电网可调峰容量分析51-52
• 4.6 深度调峰措施优化分析52-56
• 4.6.1 优化策略52-54
• 4.6.2 实例分析54-56
• 4.7 本章小结56-58
• 第5章 结论与展望58-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果63-64
• 致谢64

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