隨著風(fēng)力發(fā)電的高速發(fā)展,風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)的風(fēng)電滲透率也逐漸增加,這顯著地影響了電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。在暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法中,以暫態(tài)能量函數(shù)法為代表的直接法可以較好地反映系統(tǒng)物理特性,且可以對暫態(tài)穩(wěn)定性進行定量分析,目前仍具有較高的研究熱度和應(yīng)用前景,但是其在風(fēng)電并網(wǎng)這一新興領(lǐng)域的應(yīng)用較少。同時,目前含風(fēng)電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性研究較少考慮風(fēng)速的隨機擾動,或?qū)ζ浜喕^度,使得研究成果不能較好地反映實際情況。針對上述情況,本文做了如下研究:1.構(gòu)建了一種新的暫態(tài)能量函數(shù)模型,以此來描述風(fēng)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性,與之前的研究相比,其考慮了雙饋感應(yīng)發(fā)電機（DFIG）的感性元件中存儲的勢能。首先利用完成坐標變換后的DFIG的DQ軸等效電路建立考慮其電磁暫態(tài)的DFIG暫態(tài)能量函數(shù)模型。然后根據(jù)電力系統(tǒng)中的同步發(fā)電機、輸電線路、負載等部件的物理特性,結(jié)合系統(tǒng)的功率匹配特性,分別構(gòu)造上述部件各自的暫態(tài)能量函數(shù)。最終組合上述暫態(tài)能量函數(shù),構(gòu)造出整個系統(tǒng)的暫態(tài)能量函數(shù)。之后,通過PEBS方法,定義了暫態(tài)能量裕度這一定量分析系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的指標。采用在MATLAB的Simulink平臺上搭建的新英格蘭10機39... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

簡單系統(tǒng)接線圖

第三章基于雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)電并網(wǎng)暫態(tài)能量函數(shù)41(1)圖形化的組合式設(shè)計模式：Simulink作為一種框圖化的仿真工具，通過使用其提供的圖形化用戶接口，設(shè)計者可以將整個電力系統(tǒng)仿真模型搭建得非常簡潔，而模塊化的搭建方式使得系統(tǒng)可以如搭積木一般簡單地增減規(guī)�；蚬δ�。同時，仿真過程的可視性使得用戶可以直觀地看到仿真結(jié)果。(2)同MATLAB的緊密集成：作為MATLAB中所高度集成的仿真工具，其可以直接調(diào)用MATLAB所提供的大量工具和函數(shù)，結(jié)合其交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫，實現(xiàn)豐富的功能，這一特點將在下一章得到較大體現(xiàn)。同時，MATLAB的腳本程序也可以直接調(diào)用Simulink仿真結(jié)果，對其進行數(shù)學(xué)處理，這使得其十分適合于本文構(gòu)造的暫態(tài)能量函數(shù)數(shù)學(xué)模型。圖3-5新英格蘭10機39節(jié)點系統(tǒng)圖仿真平臺采用基于MATLAB的Simulink仿真工具所搭建的新英格蘭10機39節(jié)點系統(tǒng)。新英格蘭10機39節(jié)點系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)仿真領(lǐng)域中，規(guī)模適中且通用性強，其簡略圖如圖3-5所示。圖中箭頭為負載節(jié)點，共有19個。電網(wǎng)基準電壓為345kV，發(fā)電機側(cè)基準電壓為22kV，除39節(jié)點外，其余9臺發(fā)電機均通過升壓變壓器與電網(wǎng)相連。G2節(jié)點的發(fā)電機作為平衡母線節(jié)點，工作在SwingBus模式，而其余9臺發(fā)電機工作在PV模式。得益于Simulink根據(jù)功能的分層設(shè)計模式，頂層系統(tǒng)框圖可以設(shè)計得較為簡潔，如圖3-6所示。圖3-6中，藍色模塊為發(fā)電機節(jié)點、綠色為變壓器模塊、橙色為負載模塊、灰色模塊代表線路阻抗，各模塊間的黑色模塊為三相VI測量單元，系統(tǒng)采用額定頻率為60Hz的Phasor仿真模式。同時，圖中正上方有Stop模塊，

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文42用于模擬暫態(tài)失穩(wěn)過程：以任意一臺工作在PV模式的同步發(fā)電機與平衡母線的相對功角之差是否大于180度作為失穩(wěn)判據(jù)，當檢測到某臺發(fā)電機暫態(tài)失穩(wěn)時，Stop模塊啟動，使得仿真停止。DFIG通過升壓變壓器接入節(jié)點6，其發(fā)電機側(cè)基準電壓為575V，風(fēng)速設(shè)置為15m/s，使DFIG工作在恒功率狀態(tài)。最終，考慮風(fēng)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)修改為11機40節(jié)點系統(tǒng)。圖3-6Simulink中搭建的新英格蘭10機39節(jié)點系統(tǒng)3.3.2基于仿真平臺的能量函數(shù)模型修改完成仿真平臺的搭建后，需要依據(jù)Simulink相關(guān)測量功能單元的實際，將暫態(tài)能量函數(shù)模型變換為其參數(shù)與通過仿真平臺可以測量到的參數(shù)相對應(yīng)的形式。表3-1和表3-2[49]分別為Simulink的同步發(fā)電機模塊和DFIG模塊中，與暫態(tài)能量函數(shù)中參數(shù)相關(guān)的，可以直接測量到的參數(shù)列表。此外，非發(fā)電機節(jié)點的電流、

【參考文獻】：
期刊論文
[1]2018年上半年風(fēng)電并網(wǎng)運行情況[J].   中國能源. 2018(08)
[2]2018年中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展趨勢及市場前景預(yù)測[J].   玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(04)
[3]穩(wěn)定域概念下考慮保守性的電力系統(tǒng)在線暫態(tài)穩(wěn)定評估方法[J]. 張瑋靈,胡偉,閔勇,陳磊,劉顯壯.  電網(wǎng)技術(shù). 2016(04)
[4]雙饋風(fēng)力發(fā)電機組無功調(diào)節(jié)機理及無功控制策略[J]. 王松,李庚銀,周明.  中國電機工程學(xué)報. 2014(16)
[5]印度“7.30”、“7.31”大停電事故分析及啟示[J]. 湯涌,卜廣全,易俊.  中國電機工程學(xué)報. 2012(25)
[6]巴西“11·10”大停電事故分析及啟示[J]. 林偉芳,孫華東,湯涌,卜廣全,印永華.  電力系統(tǒng)自動化. 2010(07)
[7]計及不確定性的電力系統(tǒng)時域仿真的區(qū)間算法[J]. 王守相,鄭志杰,王成山.  中國電機工程學(xué)報. 2007(07)
[8]風(fēng)電接入對電力系統(tǒng)的影響[J]. 遲永寧,劉燕華,王偉勝,陳默子,戴慧珠.  電網(wǎng)技術(shù). 2007(03)
[9]西歐“11.4”大停電事故的初步分析及防止我國大面積停電事故的措施[J]. 李春艷,孫元章,陳向宜,鄧桂平.  電網(wǎng)技術(shù). 2006(24)
[10]美加“8.14”大停電事故初步分析以及應(yīng)吸取的教訓(xùn)[J]. 印永華,郭劍波,趙建軍,卜廣全.  電網(wǎng)技術(shù). 2003(10)

博士論文
[1]基于能量函數(shù)的含風(fēng)電電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制[D]. 羅遠翔.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定概率評估[D]. 付斌.蘭州理工大學(xué) 2016



本文編號：3440707