风电并网对电力系统低频振荡特性的影响研究
本文关键词:风电并网对电力系统低频振荡特性的影响研究 出处:《上海电机学院》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:随着世界能源危机的日益严重、风电技术的不断进步、电网互联系统的持续扩大,风电并网对电力系统稳定性的影响备受关注,其中电力系统低频振荡现象随着风电的接入时有发生,给系统安全稳定运行带来了隐患,研究风电并网对电力系统低频振荡的影响及抑制振荡的措施已成为工程实际中的热点问题。本文以双馈型风力发电机组(Double Fed Induction Generator,DFIG)为研究对象,分析风电场在不同工作情况下对系统低频振荡特性的影响,并在DFIG的转子侧变流器控制中加入DFIG-PSS(电力系统稳定器,Power System Stabilizer,PSS)模块和在互联输电线路中架设附加阻尼控制的统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)来改善含风电并网的电力系统低频振荡特性。本文的主要工作如下:(1)详细研究了双馈风力发电机组的数学模型。包括风力机模型、机械传动模型、DFIG模型、DFIG变换器模型、变换器控制模型及风电场等值模型,重点研究了DFIG变换器模型及其控制模型。(2)阐述了低频振荡的产生机理和分析方法。介绍了特征值分析法、HHT和Prony算法的原理和参数选取,提出了联合HHT和Prony算法提取低频振荡模式特征,并通过算例分析验证了该方法提取低频振荡模式特征的有效性。(3)从理论上分析了简单互联系统和含有风电并网互联系统的阻尼特性,得到了风电并网对系统低频振荡特性影响的相关因素。在四机两区域仿真模型中,对比分析了在风电场工作状况不同和系统运行状况不同时,风电并网对电力系统低频振荡特性的影响。(4)介绍了PSS的基本原理和参数整定原则,UPFC的模型和控制系统。提出了在DFIG转子侧变换器附加DFIG-PSS控制模块和在互联输电线路上架设附加阻尼控制的UPFC的策略,用以改善系统阻尼,改善风电并网对系统低频振荡特性的影响,通过仿真分析和数据对比验证了抑制策略的有效性。
[Abstract]:With the increasingly serious world energy crisis, the continuous progress of wind power technology, the continuous expansion of the interconnected power grid, wind power grid connection to the impact of power system stability has received much attention. The phenomenon of low frequency oscillation in power system occurs frequently with the access of wind power, which brings hidden trouble to the safe and stable operation of the power system. It has become a hot issue in engineering practice to study the influence of wind power grid connection on the low frequency oscillation of power system and the measures to restrain it. Double Fed Induction Generator. DFIGI) is used to analyze the influence of wind farm on the low frequency oscillation characteristics of the system under different working conditions. DFIG-PSS (Power System Stabilizer) is added to the rotor side converter control of DFIG. The PSS module and the unified power flow controller with additional damping control in the transmission line are unified Power Flow Controller. The main work of this paper is as follows: 1) the mathematical model of doubly-fed wind turbine is studied in detail, including the wind turbine model. Mechanical transmission model DFIG model DFIG converter model converter control model and wind farm equivalent model. In this paper, the DFIG converter model and its control model are mainly studied. The mechanism and analysis method of low frequency oscillation are expounded, and the eigenvalue analysis method is introduced. The principle and parameter selection of HHT and Prony algorithms are discussed. A combination of HHT and Prony algorithms is proposed to extract the low frequency oscillation mode features. The effectiveness of this method in extracting the characteristics of low-frequency oscillation modes is verified by an example.) the damping characteristics of simple interconnected systems and interconnected systems with wind power connected to the grid are analyzed theoretically. The factors related to the influence of wind power grid connection on the low frequency oscillation characteristics of the system are obtained. In the simulation model of four machines and two regions, the different operating conditions of the wind farm and the different operating conditions of the system are compared and analyzed. The influence of wind power grid connection on the low frequency oscillation characteristics of power system. (4) the basic principle of PSS and the principle of parameter setting are introduced. The model and control system of UPFC. The strategy of adding DFIG-PSS control module to DFIG rotor side converter and setting up UPFC with additional damping control on interconnected transmission line is put forward. In order to improve the system damping and improve the influence of wind power grid connection on the low frequency oscillation characteristics of the system, the effectiveness of the suppression strategy is verified by simulation analysis and data comparison.
【学位授予单位】:上海电机学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM712
【参考文献】
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,本文编号:1416557
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