大规模风电场并网引起汽轮机次同步振荡的研究

发布时间：2019-06-01 08:54

【摘要】：随着风电、光伏等新型可再生能源发电技术的快速发展,风火打捆的输电方式日益普遍,加上输电线路正向远距离、高电压、高串补度的趋势发展,大规模风电场并网可能对系统中原有火电厂的汽轮发电机组轴系的次同步振荡特性造成影响,导致轴系扭振现象加剧,增加汽轮机停机的风险,从而危及电网的安全稳定运行。2015年7月,我国新疆地区的某火电厂汽轮发电机组就因同一系统内大型直驱风电场的汇入而导致次同步振荡发生,轴系扭振保护相继跳闸并造成停机。面对大规模风电场并网所导致的汽轮发电机组次同步现象,本文主要考虑永磁直驱风机的风电场与汽轮发电机组成的系统,研究直驱风电场汇入系统引发的火电厂汽轮机组次同步振荡特性。主要内容包括:总结和阐述了目前电力系统次同步振荡的分类、产生机理、主要分析方法以及现有抑制策略。确定了分析次同步振荡方法中的特征根分析法为本文的研究方法,为之后的研究奠定了基础。建立了直驱风电场的风力机、桨距角控制系统、风力机轴系、永磁同步发电机、变换器的数学模型和火电厂的汽轮发电机组轴系、同步发电机的数学模型,并以IEEE第一标准模型为例,在PSCAD软件上搭建了含直驱风电场和火电厂汽轮发电机组的系统模型和控制策略,并通过运行仿真验证了模型的正确性,为接下来次同步振荡特性规律的探寻提供仿真支撑。根据数学模型搭建上述研究对象主要部件的系统小干扰稳定分析模型,通过特征根分析法计算直驱风电场并网后火电厂汽轮发电机组轴系的特征值,找出其规律,并通过时域仿真模拟故障复现出振荡响应图,从而支撑分析结论。利用灵敏度理论,将风电场主要部件的参数与系统次同步振荡阻尼比做灵敏度分析,找出对次同步振荡阻尼关联程度最大的参数。最后提出增加风电场的无功输出来抑制系统次同步振荡,并通过时域仿真,验证这一方法的有效性,并与无抑制时的仿真效果进行比较。上述成果对直驱风电场汇入电网后引起的火电厂汽轮发电机组次同步振荡特性的研究具有一定的参考意义,为后续采取全面的、有效的、经济的抑制次同步振荡措施奠定了基础。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM614

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘为杰;姜建国;;直驱永磁同步风电机组次同步振荡建模与分析[J];电机与控制应用;2017年01期

2 肖莞;徐衍会;;大规模风电经串补送出引起的次同步振荡问题研究综述[J];电气应用;2016年16期

3 谢小荣;刘华坤;贺静波;张传宇;乔元;;直驱风机风电场与交流电网相互作用引发次同步振荡的机理与特性分析[J];中国电机工程学报;2016年09期

4 孙永辉;徐涛;;风火组合外送系统中风火配比对SSO的影响分析[J];机电信息;2016年03期

5 高本锋;张学伟;李忍;;大规模风电送出系统的次同步振荡问题研究综述[J];电气工程学报;2015年07期

6 李辉;陈耀君;李洋;刘盛权;杨东;梁媛媛;兰涌森;;双馈风电场并网对汽轮发电机次同步振荡的影响[J];电机与控制学报;2015年06期

7 董晓亮;谢小荣;刘辉;李雨;韩英铎;;双馈风力发电机串补输电系统全运行区域的次同步特性分析[J];电网技术;2014年09期

8 王倩;刘辉;栗然;申雪;;大规模风电引发次同步振荡机理及分析方法综述[J];华北电力技术;2014年06期

9 ;2013年中国风电装机容量统计[J];风能;2014年02期

10 李俊峰;耿丹;;全球及我国风电发展现状与展望[J];中国电力企业管理;2013年07期

相关博士学位论文 前3条

1 赵斌;双馈风电场并网系统的次同步振荡特性及抑制策略研究[D];重庆大学;2015年

2 张帆;电力系统次同步振荡抑制技术研究[D];浙江大学;2007年

3 伍凌云;复杂交直流输电系统次同步振荡的分析与控制[D];四川大学;2007年

相关硕士学位论文 前3条

1 张建超;大规模风电接入下的电力系统小干扰稳定性分析[D];华北电力大学;2015年

2 许建庭;复转矩系数扫描分析方法及阻尼特性研究[D];华北电力大学;2014年

3 蔡伟程;用柔性交流输电技术抑制次同步谐振的控制策略研究[D];重庆大学;2006年

，

本文编号：2490149