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采用中间储能装置抑制风力并网功率波动的实现方法

发布时间:2018-03-02 12:24

  本文选题:风电并网 切入点:超导储能装置 出处:《安徽理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:风能,作为一种清洁无污染的能源,加大对风能的利用起到保护环境、减少对不可再生能源的开发、维持能源可持续发展的作用,大多数国家都在加大对风能的利用,对风能利用最多的形式,是利用风能进行发电。风力发电机的动力来自于风能,自然界的风具有随机性和波动性,因而风力发电机所发出的电,也同样具有随机性和波动性,若直接将这种随机波动的风电送入电网,将会对电网的正常运行造成不良的影响,给社会和电网造成巨大的损失,甚至可能对人身安全造成影响。目前,常用的解决风电功率波动的方法,是采用储能装置来抑制风电并网的功率波动,通过快速的补偿或吸收系统的不平衡功率,达到抑制风电场并网点功率波动的目的,以减小随机变化的风电对电力系统造成的影响,提高对风能的利用效率。超导磁储能系统(SMES),是目前常用的储能装置之一,它的储能装置是超导线圈,其具有损耗低、能量存储密度大、响应速度快等优点。因此,本文采用超导磁储能装置作为中间储能元件,来研究采用中间储能装置抑制风电并网功率波动的实现方法。本文首先介绍了本课题的研究背景以及风力发电系统的现状,然后对风力发电系统进行原理分析以及对其模型的建立进行研究,接着对超导磁储能系统进行简介,分析比较电流型(CSC)变流器和电压型变流器(VSC)的结构和性能,,接着本论文将VSC型SMES应用于风力发电系统,以VSC型SMES拓扑图结构的形式,对其抑制风电并网功率波动的原理进行了详细的分析,并建立了 VSC型SMES的相量模型,介绍风力并网中SMES的实现方法,并在MATLAB中对采用SMES抑制风电功率波动进行系统仿真,最后,对全文进行了总结和展望。通过实验仿真结果证明,SMES对于抑制风电场输出功率波动具有良好的效果。
[Abstract]:Wind energy, as a clean and pollution-free energy, increases the use of wind energy to protect the environment, reduce the development of non-renewable energy, and maintain the sustainable development of energy. Most countries are increasing the use of wind energy. The most popular form of wind power is the use of wind energy to generate electricity. Wind generators are powered by wind energy, and the wind in nature has randomness and volatility, so the electricity generated by wind turbines is also random and volatile. If this kind of wind power with random fluctuations is directly fed into the power grid, it will have a negative impact on the normal operation of the power grid, causing huge losses to the society and the power grid, and possibly even affecting the safety of the person. At present, The common method to solve the wind power fluctuation is to use energy storage device to restrain the power fluctuation of wind power grid. By compensating or absorbing the unbalanced power of the system quickly, the purpose of restraining the fluctuation of wind farm and network power is achieved. In order to reduce the influence of random wind power on power system and improve the utilization efficiency of wind energy, the superconducting magnetic energy storage system is one of the commonly used energy storage devices at present, its energy storage device is superconducting coil, and its loss is low. Therefore, the superconducting magnetic energy storage device is used as the intermediate energy storage element. This paper first introduces the research background of this topic and the current situation of wind power generation system. Then the principle of wind power generation system and the establishment of its model are analyzed, and then the superconducting magnetic energy storage system is introduced. The structure and performance of current source converter and voltage source converter are analyzed and compared. Then VSC type SMES is applied to wind power system in the form of VSC SMES topology. The principle of restraining wind power fluctuation is analyzed in detail, the phasor model of VSC type SMES is established, the realization method of SMES in wind power grid is introduced, and the system simulation of restraining wind power fluctuation with SMES in MATLAB is carried out. Finally, the full text is summarized and forecasted. The simulation results show that SMES has a good effect on restraining the fluctuation of output power of wind farm.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM614

【参考文献】

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本文编号:1556514

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