本文關(guān)鍵詞：含大規(guī)模風(fēng)電的區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定性RTDS仿真研究

  更多相關(guān)文章： 雙饋發(fā)電機 風(fēng)電場 動態(tài)等值 安全穩(wěn)定 實時數(shù)字仿真

【摘要】：隨著電力系統(tǒng)新能源技術(shù)的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占比例越來越高,中國有越來越多的大規(guī)模風(fēng)電場并入電力網(wǎng)絡(luò)中,并且并網(wǎng)規(guī)模還在進一步提高。大量風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn),其影響也越來越廣泛和復(fù)雜,開展風(fēng)電并網(wǎng)帶來的一系列技術(shù)問題的相關(guān)研究非常重要和迫切。本文基于海南電網(wǎng)的現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃數(shù)據(jù),對含風(fēng)力發(fā)電機組的電力系統(tǒng)進行詳細地電磁暫態(tài)建模,通過仿真分析的方法研究其相互影響特性,深入分析了規(guī)�；L(fēng)電接入對海南電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行所造成的影響,提出了相應(yīng)的建議和控制措施。本文首先分析了區(qū)域范圍新能源風(fēng)能源特性及其集群協(xié)同效應(yīng),對新能源在不同地理空間和時間尺度的分布特性及變化特征對發(fā)電特性的影響進行研究,同時分析了永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型以及控制策略,通過暫態(tài)特性仿真、運行實時仿真,驗證了該模型的有效性。分析了同步發(fā)電機的運行特點,針對大規(guī)模非線性電網(wǎng)可辨識性特征提取了適用于同步電機分群的特征量。依據(jù)數(shù)據(jù)挖掘中的模糊均值聚類算法對提取的特征量進行聚類分析,為了克服傳統(tǒng)聚類算法基于梯度下降的收索方式且容易陷入局部最優(yōu)的缺點,提出了使用粒子群優(yōu)化的模糊均值聚類算法,進而對系統(tǒng)中的發(fā)電機進行動態(tài)等值。提出了適應(yīng)大系統(tǒng)響應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)RTDS等值建模方案,選取海南電網(wǎng)作為風(fēng)電新能源接入示范電網(wǎng),建立了含四級電壓等級的海南電網(wǎng)主網(wǎng)模型。最后基于文中所建立的仿真系統(tǒng)進行了一系列的仿真研究,采用RTDS實時數(shù)字仿真技術(shù)分析了雙饋異步風(fēng)機對系統(tǒng)暫態(tài)電壓的支撐規(guī)律,通過調(diào)整風(fēng)電滲透率,仿真分析了高滲透率下電網(wǎng)暫態(tài)電壓特性,對比分析了不同滲透率下系統(tǒng)暫態(tài)電壓特性。利用RTDS與安全穩(wěn)定控制裝置的閉環(huán)連接的優(yōu)勢,研究了系統(tǒng)在受到大擾動后以及極端情況下電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定情況與安全穩(wěn)定控制裝置的出口動作情況,驗證了裝置動作的正確性、控制策略的合理性與適用性。
【關(guān)鍵詞】：雙饋發(fā)電機 風(fēng)電場 動態(tài)等值 安全穩(wěn)定 實時數(shù)字仿真
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614;TM712;TM743
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.2 含風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 含風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性12-13
• 1.2.2 含風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)功角穩(wěn)定性13-14
• 1.2.3 含風(fēng)電區(qū)域電網(wǎng)仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀14
• 1.3 海南電網(wǎng)運行情況分析14-16
• 1.3.1 海南電網(wǎng)概述14-15
• 1.3.2 海南電網(wǎng)存在的安全穩(wěn)定問題15-16
• 1.4 本文主要工作16-17
• 第二章 含大規(guī)模風(fēng)電電網(wǎng)復(fù)雜性及風(fēng)機模型研究17-35
• 2.1 區(qū)域范圍風(fēng)能特性及集群協(xié)同效應(yīng)17-21
• 2.1.1 風(fēng)能出力波動特征17-18
• 2.1.2 間歇性能源風(fēng)電的集群效應(yīng)18-19
• 2.1.3 風(fēng)力機數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.2 雙饋風(fēng)電機組動態(tài)數(shù)學(xué)模型及控制策略21-28
• 2.2.1 傳動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型21
• 2.2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.2.3 網(wǎng)側(cè)變流器及其控制系統(tǒng)模型22
• 2.2.4 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器及其控制系統(tǒng)模型22-23
• 2.2.5 漿距角控制策略及Crowbar保護控制23-24
• 2.2.6 雙饋風(fēng)電機組RTDS仿真驗證24-28
• 2.3 永磁直驅(qū)風(fēng)電機組動態(tài)數(shù)學(xué)模型及控制策略28-34
• 2.3.1 永磁同步發(fā)電機數(shù)學(xué)模型28
• 2.3.2 機側(cè)變流器控制RTDS設(shè)計28-29
• 2.3.3 網(wǎng)側(cè)變流器控制RTDS設(shè)計29-30
• 2.3.4 永磁直驅(qū)同步發(fā)電系統(tǒng)RTDS模型30-31
• 2.3.5 永磁直驅(qū)風(fēng)機RTDS仿真驗證31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 含大規(guī)模風(fēng)電電網(wǎng)RTDS等值建模研究35-49
• 3.1 大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)等值特征量提取35-38
• 3.1.1 基于小擾動特性的風(fēng)電機組聚類指標35-36
• 3.1.2 嚴重故障下風(fēng)電機組分群指標36-37
• 3.1.3 同調(diào)發(fā)電機辨識動態(tài)信息的提取研究37-38
• 3.2 基于CPSO-FCM的電力系統(tǒng)動態(tài)等值研究38-42
• 3.2.1 模糊c均值聚類算法（FCM）38
• 3.2.2 粒子群優(yōu)化算法（PSO）38-39
• 3.2.3 PSO-FCM算法39-41
• 3.2.4 基于PSO-FCM的電力系統(tǒng)同調(diào)機群識別41-42
• 3.3 基于聚類算法的風(fēng)電機組動態(tài)等值分析42-45
• 3.3.1 風(fēng)力發(fā)電機多機等效計算方法42-44
• 3.3.2 風(fēng)電場動態(tài)等值RTDS驗證44-45
• 3.4 含風(fēng)電機組區(qū)域電網(wǎng)RTDS等值建模仿真驗證45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第四章 大容量風(fēng)電接入對系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響49-61
• 4.1 風(fēng)電接入系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定49-52
• 4.2 風(fēng)電接入電網(wǎng)的電壓支撐規(guī)律研究52-55
• 4.2.1 風(fēng)機并網(wǎng)后系統(tǒng)暫態(tài)電壓分析52-53
• 4.2.2 風(fēng)電接入點的電壓支撐規(guī)律53-55
• 4.3 風(fēng)電接入對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響的RTDS仿真分析55-60
• 4.3.1 傳統(tǒng)機組減出力對暫態(tài)電壓影響55-58
• 4.3.2 傳統(tǒng)機組關(guān)停機對暫態(tài)電壓影響58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制RTDS實時數(shù)字仿真研究61-71
• 5.1 試驗內(nèi)容與試驗系統(tǒng)61-62
• 5.2 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性機理與策略62-64
• 5.2.1 多機群電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定機理62-63
• 5.2.2 安全穩(wěn)定控制策略分析63-64
• 5.3 區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制RTDS仿真研究64-69
• 5.3.1 線路過載策略RTDS仿真65
• 5.3.2 系統(tǒng)暫態(tài)功角失穩(wěn)RTDS仿真65-68
• 5.3.3 多重故障運行方式下安全穩(wěn)定RTDS仿真68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 結(jié)論與展望71-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果77-78
• 致謝78-79
• Ⅳ-2答辯委員會對論文的評定意見79

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