本文關鍵詞：考慮雙饋風電場無功調節(jié)能力的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化研究

  更多相關文章： 雙饋風電機組 無功容量 電壓分區(qū) 無功優(yōu)化 粒子群算法

【摘要】：在能源緊缺的大背景下,風電作為應用最為廣泛的清潔能源轉化方式,穿透率逐年提高。由于控制技術的復雜性,以及風電出力的波動性和隨機性,具有并網技術難度高,對電網的沖擊大等問題。如何實現合理有效地控制和配置是解決風電大規(guī)模生產和并網的關鍵問題。為此,本文從風電建模、風電場參與的電力系統(tǒng)無功電壓優(yōu)化分區(qū)以及風電場提供無功輔助服務的經濟問題三個方面進行了深入研究。首先,詳細介紹了雙饋風電機組的模型組成,并由此歸納了影響雙饋風電機組無功功率容量的限制因素,結合這些限制因素以及風電機組的等效電路,推導了雙饋風電機組無功容量的計算方法,得到了對應的P-Q容量曲線。其次,根據風電場參與電力系統(tǒng)無功電壓控制的需要,提出了綜合考慮風電場出力和負荷的隨機波動特點,在滿足系統(tǒng)靜態(tài)無功平衡的約束條件下,基于電氣距離的W缸d聚類,采用兩階段分區(qū)方法實現考慮風電場無功調節(jié)能力的電力系統(tǒng)無功電壓分區(qū)方法。采用IEEE39標準測試系統(tǒng)對所提方法進行說明,與傳統(tǒng)電壓分區(qū)方法進行對比,體現了本文所提方法的優(yōu)越性。然后,在所提無功電壓分區(qū)方法的基礎上,根據網絡損耗和系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度兩個指標,結合風電場有功功率出力的波動性特點,采用粒子群算法,提出了對風電場所在分區(qū)進行無功優(yōu)化的方法,采用ⅢEE標準測試系統(tǒng)進行了算例分析。最后,研究了風電場提供無功功率輔助服務的成本組成,以及無功功率輔助服務的計價方法。提出了考慮風電場無功成本計價的風電場參與的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法。在這個優(yōu)化方法中,綜合考慮了系統(tǒng)的網絡損耗,靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度和無功成本。結果表明,采用本文所提的無功優(yōu)化方法,能夠在考慮風電場無功成本的情況下,協調傳統(tǒng)同步發(fā)電機組和風電場的無功功率分布,實現無功費用的最優(yōu)。
【關鍵詞】：雙饋風電機組 無功容量 電壓分區(qū) 無功優(yōu)化 粒子群算法
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614;TM714.3
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 課題背景15
• 1.2 風電發(fā)展中面臨的一些問題15-17
• 1.3 本課題研究意義17-18
• 1.4 當前研究現狀18-20
• 1.4.1 風電機組無功容量分析研究現狀18
• 1.4.2 電力系統(tǒng)無功電壓分區(qū)研究現狀18-19
• 1.4.3 考慮風電場參與的無功優(yōu)化研究現狀19
• 1.4.4 風電場提供無功的成本問題研究現狀19-20
• 1.5 本文主要工作內容20-21
• 第二章 雙饋風電機組模型及其無功容量計算21-34
• 2.1 詳細模型介紹21-30
• 2.1.1 風力機模型21-22
• 2.1.2 傳動系統(tǒng)模型22-24
• 2.1.3 發(fā)電機組模型24-25
• 2.1.4 轉子側控制系統(tǒng)模型25-27
• 2.1.5 網側控制系統(tǒng)模型27-28
• 2.1.6 雙PWM變流器模型28-30
• 2.2 雙饋風電機組無功容量計算30-33
• 2.3 本章小結33-34
• 第三章 雙饋風電場無功容量與電力系統(tǒng)無功電壓分區(qū)34-42
• 3.1 雙饋風電場建模34
• 3.2 風電場無功容量計算34
• 3.3 含雙饋風電場的電力系統(tǒng)無功電壓分區(qū)34-41
• 3.3.1 電氣距離的定義34-36
• 3.3.2 考慮分區(qū)約束條件的無功控制分區(qū)方法36-38
• 3.3.3 算例分析38-41
• 3.4 本章小結41-42
• 第四章 雙饋風電場參與的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化42-57
• 4.1 無功優(yōu)化目標函數與約束條件42-45
• 4.1.1 網絡有功損耗優(yōu)化42-44
• 4.1.2 電壓穩(wěn)定靜態(tài)分析指標44-45
• 4.2 風電場出力的處理45-46
• 4.3 基于粒子群算法的多目標優(yōu)化46-49
• 4.4 算例分析49-56
• 4.4.1 風電場不同有功出力下的無功優(yōu)化50-53
• 4.4.2 負荷不同無功需求下的無功優(yōu)化53-56
• 4.5 本章小結56-57
• 第五章 計及風電場無功成本的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化57-69
• 5.1 風電場無功成本的組成57-60
• 5.1.1 固有成本57-58
• 5.1.2 損耗成本58-59
• 5.1.3 機會成本59-60
• 5.2 計及風電場無功成本的無功優(yōu)化60-68
• 5.2.1 風電場無功成本計價的計算60-61
• 5.2.2 經典無功優(yōu)化方法61-62
• 5.2.3 基于粒子群算法的無功優(yōu)化62-68
• 5.3 本章小結68-69
• 第六章 總結與展望69-71
• 6.1 總結69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻71-76
• 碩士期間發(fā)表的論文76

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