發(fā)布時間：2017-09-18 07:48

  本文關鍵詞：含有風電場群的電網(wǎng)電壓主導節(jié)點識別方法研究

  更多相關文章： 風電場群 區(qū)域電網(wǎng) 電壓分布特性 主導節(jié)點識別 源流路徑

【摘要】：隨著國家對可再生能源發(fā)展的大力支持,我國風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速。目前已相繼建成了七個“千萬千瓦級風電基地”,這些風電基地大多處于電網(wǎng)末端,網(wǎng)架結構薄弱。近年,國內發(fā)生了多起風電場連鎖故障事故,導致大規(guī)模風電機組脫網(wǎng),對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生沖擊,其中主要原因之一是風電場無功電壓控制不合理。針對大規(guī)模風電接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)后的電壓控制問題,從系統(tǒng)的角度統(tǒng)籌考慮,找到無功補償?shù)碾妷褐鲗Ч?jié)點成為無功電壓控制的關鍵。本文立足于含風電基地的某區(qū)域電網(wǎng)實際數(shù)據(jù),研究風電場群的無功電壓分布特性,在此基礎上提出識別無功電壓主導節(jié)點的方法,主要研究工作如下：首先,本文對雙饋風電機組的基本運行理論進行了分析,建立了雙饋風電機組的風速、風力機、發(fā)電機以及控制系統(tǒng)的數(shù)學模型,為本文后續(xù)研究奠定了理論基礎。其次,本文結合風電場實際數(shù)據(jù),利用DIgSILENT PowerFactory軟件依次搭建了雙饋風電機組模型、風電場模型以及包含大規(guī)模風電場群的區(qū)域電網(wǎng)模型,并基于此,分析了風電場群的出力方式變化以及風功率波動對接入點和區(qū)域電網(wǎng)關鍵節(jié)點電壓的影響。結果表明,大規(guī)模風電并網(wǎng)后,電網(wǎng)電壓將隨風電有功出力增加而下降,而當受到風速大范圍波動時,極易導致大規(guī)模風電場脫網(wǎng)事故。接下來,本文提出了一種考慮風電場關聯(lián)度的風電接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)電壓控制主導節(jié)點的識別方法。該方法采用網(wǎng)絡源流路徑雙向電氣剖分方法獲取電網(wǎng)主要電氣特征參數(shù),計算風電場關聯(lián)度指標和電壓主導節(jié)點評價指標,實現(xiàn)了大規(guī)模風電接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)電壓主導節(jié)點的合理選擇。最后,結合IEEE39節(jié)點系統(tǒng),進行了仿真分析,結果證明了本文所提出的電網(wǎng)電壓主導節(jié)點選取方法的合理性和有效性。
【關鍵詞】：風電場群 區(qū)域電網(wǎng) 電壓分布特性 主導節(jié)點識別 源流路徑
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景及意義8-11
• 1.1.1 世界能源問題以及風力發(fā)電的興起8
• 1.1.2 我國風能資源及風電發(fā)展狀況8-10
• 1.1.3 風電基地電壓控制的必要性10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 風電并網(wǎng)對系統(tǒng)無功電壓影響的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 風電場無功電壓控制研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 電力系統(tǒng)分級電壓控制研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要研究工作14-16
• 第2章 雙饋風力發(fā)電機組模型16-32
• 2.1 雙饋感應發(fā)電機組的基本結構和工作原理16-17
• 2.2 雙饋風力發(fā)電機組模型17-25
• 2.2.1 風速模型17-19
• 2.2.2 風力機模型19-20
• 2.2.3 雙饋發(fā)電機數(shù)學模型20-22
• 2.2.4 雙饋風電機組控制模型22-25
• 2.3 DIgSILENT風電機組模型及風電場建模25-31
• 2.3.1 DIgSILENT仿真軟件簡介25
• 2.3.2 DIgSILENT風電機組模型分析25-28
• 2.3.3 風電場模型28-31
• 2.4 本章小結31-32
• 第3章 大規(guī)模風電場群接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的電壓分布特性32-48
• 3.1 雙饋風電機組基本輸出特性32-38
• 3.1.1 不同風速條件下出力特性研究32-36
• 3.1.2 雙饋風力發(fā)電機組功率流向分析36-38
• 3.2 含大規(guī)模風電場群的區(qū)域電網(wǎng)建模38-40
• 3.3 風電場出力變化對電網(wǎng)電壓的影響40-43
• 3.3.1 風電場接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)框圖40
• 3.3.2 恒功率因數(shù)為1控制40-41
• 3.3.3 恒功率因數(shù)為0.95控制41-43
• 3.4 大規(guī)模風電接入電網(wǎng)后的無功電壓特性分析43-46
• 3.4.1 大規(guī)模風電出力方式改變對電網(wǎng)電壓的影響43-45
• 3.4.2 大規(guī)模風電功率波動對電網(wǎng)電壓的影響45-46
• 3.5 本章小結46-48
• 第4章 考慮風電源流關系的電網(wǎng)電壓主導節(jié)點識別研究48-63
• 4.1 二級電壓控制原理48-49
• 4.2 電力網(wǎng)絡源流路徑鏈的雙向電氣剖分算法簡介49-52
• 4.2.1 電力網(wǎng)絡源流的概念49
• 4.2.2 電力網(wǎng)絡源流路徑鏈的雙向電氣剖分算法49-52
• 4.3 考慮風電源流關系的電壓主導節(jié)點識別的基本思路52-53
• 4.4 電壓主導節(jié)點識別具體算法53-57
• 4.4.1 源流路徑鏈電氣特征參數(shù)的計算53-54
• 4.4.2 風電場相互關聯(lián)度及電壓控制區(qū)劃分54-55
• 4.4.3 選取電壓主導節(jié)點55-57
• 4.5 算例仿真57-62
• 4.5.1 算例系統(tǒng)簡介57-58
• 4.5.2 電壓控制區(qū)劃分及電壓主導節(jié)點識別結果58-60
• 4.5.3 算例160-61
• 4.5.4 算例261-62
• 4.6 本章小結62-63
• 第5章 總結與展望63-65
• 5.1 本文的主要研究成果63-64
• 5.2 本文的不足與展望64-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及研究成果69-70
• 致謝70

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本文編號：874301