风光柴储微电网的黑启动研究

发布时间：2020-04-22 23:25

【摘要】：针对全球资源匮乏、环境污染等问题,以风力发电、光伏发电、蓄电池储能为首的分布式发电技术成为各国学者研究的热点,新能源发电成为未来主要的发电形式指日可待。近年来,在分布式发电技术的基础上,提出了微电网技术,由于微电网的能源利用效率高、供能可靠性高、污染物排放少、运行经济性好等特点,受到社会各界的青睐。本文研究的课题为风光柴储微电网的黑启动,从微电网黑启动关键问题、微源的模型建立、黑启动微源的选择与控制方法、黑启动方案的设计等方面展开研究,微网成功实现黑启动有助于大停电时,系统中重要负荷的恢复,加快系统恢复供电的速度。首先,对黑启动中的关键问题进行了分析,研究了黑启动过程中发电机自励磁、线路过电压产生的机理并提出相应的抑制措施,为微电网黑启动的成功打下一定的基础。其次,详细分析了微电网中风力发电系统、光伏发电系统、柴油发电系统以及储能系统的工作原理及建模过程,然后在PSCAD/EMTDC软件中分别搭建了各系统的仿真模型,为黑启动过程提供了一定的模型基础。再次,提出一种基于灰色关联度的优选电源的方法,该方法通过比较评价指标函数的大小,帮助系统快速地选择黑启动电源。然后,分析了 Droop控制的不足,提出一种基于坐标旋转的虚拟功率Droop控制方式,改善了传统Droop控制不能直接应用于具有阻性的电压微电网的现状。接着,提出了一种基于改进Droop控制特性的微源电压控制方法,成功实现配电变压器的零起升压功能,并针对升压时间做出一定的限制。最后,提出一套适用于风光柴储微电网的黑启动恢复策略,通过搭建微电网仿真模型,验证了所提恢复策略的可行性。
【图文】：

在一个电周期内，电抗周期变化范围都在心＇－＇之间［４６］。若此时外电路呈现容性，逡逑就有可能在此电感周期变化的回路中激发特殊过电压，称这种过电压为参数谐振过逡逑电压。如图２．１所示，直观地说明了容性电流对励磁系统的助磁特性。逡逑（ｍｍ）——（发电＾变压１＾）￣￣输电线３逡逑Ｖ邋—二’逡逑Ｙ电枢反应７逦ｒ负荷）逡逑逦＾逡逑图２．１容性电流正反愤图逡逑为了便于研究，将发电机的自励磁问题用一个等效电路图来表示，如图２．２所示。逡逑尽表示发电机空载电动势，表示发电机的同步电抗，夂。表示空载长线路的电容，，逡逑４表示充电电流，Ｒ表示电容上的电压。逡逑Ｅ０逦Ｘｄ邋ｌｃ邋Ｘｃ逡逑＿＿逡逑＋邋Ｕｃ邋－逡逑逦邋ＩＩＩ逡逑图２．２空载长线路充电等效电路逡逑在发电机无励磁，且转子中有剩磁的情况下，若此时合闸于空载线路，机端将逡逑９逡逑

在一个电周期内，电抗周期变化范围都在心＇－＇之间［４６］。若此时外电路呈现容性，逡逑就有可能在此电感周期变化的回路中激发特殊过电压，称这种过电压为参数谐振过逡逑电压。如图２．１所示，直观地说明了容性电流对励磁系统的助磁特性。逡逑（ｍｍ）——（发电＾变压１＾）￣￣输电线３逡逑Ｖ邋—二’逡逑Ｙ电枢反应７逦ｒ负荷）逡逑逦＾逡逑图２．１容性电流正反愤图逡逑为了便于研究，将发电机的自励磁问题用一个等效电路图来表示，如图２．２所示。逡逑尽表示发电机空载电动势，表示发电机的同步电抗，夂。表示空载长线路的电容，逡逑４表示充电电流，Ｒ表示电容上的电压。逡逑Ｅ０逦Ｘｄ邋ｌｃ邋Ｘｃ逡逑＿＿逡逑＋邋Ｕｃ邋－逡逑逦邋ＩＩＩ逡逑图２．２空载长线路充电等效电路逡逑在发电机无励磁，且转子中有剩磁的情况下，若此时合闸于空载线路，机端将逡逑９逡逑
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM61;TM73

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李峰;;黑启动综述[J];新疆电力技术;2013年02期

2 杨启军;张莉;;水电黑启动的实现方法[J];重庆电力高等专科学校学报;2015年01期

3 杨德亿;叶秀英;;电厂未雨绸缪-“黑启动”[J];科技创新导报;2012年17期

4 赵子明;幺莉;林济铿;李童飞;贾育培;蒲天骄;刘涛;郑卫洪;;黑启动辅助决策支持系统[J];中国电力;2012年05期

5 宋晓波;李振国;董笑波;于振杰;;桃林口水电厂黑启动可行性浅析[J];河北水利;2010年09期

6 叶生;彭煜民;;广州蓄能水电厂黑启动系统研究与设计[J];水力发电;2010年10期

7 苏黎锋;薛善启;杨天宇;;万家寨水电站黑启动预案研究[J];电工技术;2009年03期

8 徐永全;;自一里电站的黑启动分析[J];四川水力发电;2009年S1期

9 苏茂;;水电站的黑启动[J];电力安全技术;2006年12期

10 ;系统大停电与黑启动[J];农村电气化;2004年06期

相关会议论文 前10条

1 赵秀奇;;关于黑启动及试验[A];2010年云南电力技术论坛论文集（优秀论文部分）[C];2010年

2 曹杰;罗佳;;贵州东部电网黑启动的实施与思考[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集（一）[C];2008年

3 张波文;揭薇;;铜仁电网黑启动过程中电网稳定运行的控制措施[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集（一）[C];2008年

4 陈灵峰;郑树青;;励磁黑启动逻辑在桐柏电站的应用[A];中国水力发电工程学会信息化专业委员会2012年年会优秀论文专集[C];2012年

5 王慧锋;;托克托电厂黑启动电源优化的设计与应用[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

6 陈智;;汽机专业“黑启动”的探讨[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集（一）[C];2008年

7 吴昌千;;万安电厂轴流转桨水轮发电机组“黑启动”策略[A];2018年江西省电机工程学会年会论文集[C];2019年

8 陈智;;汽机专业“黑启动”的探讨[A];2008年抗冰保电优秀论文集[C];2008年

9 胡明;;云南电网安全与大朝山电站机组黑启动[A];福建省科学技术协会第七届学术年会分会场——提高水力发电技术 促进海西经济建设研讨会论文集[C];2007年

10 孟宪朋;么莉;林济铿;将越梅;时燕新;;天津电网黑启动中启动厂用负荷的仿真校验[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 刘雯;首个“六位一体”微能网成功实现黑启动[N];中国能源报;2017年

2 黄蕾 徐妍 许馨妍;驭“风”点“火”[N];国家电网报;2017年

3 记者张一龙;山西公司成功举行“黑启动”试验[N];华北电力报;2010年

4 记者 王润胜;新源公司部署安全稳定工作[N];国家电网报;2009年

5 新华社记者 丁海军;“黑启动”防患大停电[N];新华每日电讯;2003年

6 沈甸;世界首例储能系统黑启动燃机项目落户广东[N];中国能源报;2019年

7 记者 刘倩 通讯员 李梓 杨雅洁;世界首例储能系统“黑启动”燃机项目落户广东[N];南方日报;2019年

8 王太师;“黑启动”应急 保一方光明[N];贵州日报;2008年

9 记者 张晔邋通讯员 周以欣 田伟钊;星星之火点亮“黑启动”[N];科技日报;2008年

10 本报记者 肖南方;“黑启动”应急案[N];亚太经济时报;2004年

相关博士学位论文 前10条

1 叶茂;规模风电参与系统恢复的关键技术问题研究[D];华北电力大学(北京);2019年

2 王洪涛;大规模电力系统恢复研究[D];山东大学;2005年

3 刘艳;电力系统黑启动恢复及其决策支持技术的研究[D];华北电力大学（河北）;2007年

4 刘力卿;储能型风电场作为电网黑启动电源的控制技术研究[D];华北电力大学(北京);2017年

5 朱海南;大停电后的机组恢复顺序优化研究[D];山东大学;2015年

6 王大江;电力系统扩展黑启动方案优化决策研究[D];华北电力大学;2015年

7 王春义;电力系统恢复辅助决策方法研究与系统开发[D];山东大学;2010年

8 黄杏;微网系统并/离网特性与控制策略研究[D];北京交通大学;2013年

9 梁海平;电力系统大停电后分区恢复问题的研究[D];华北电力大学;2013年

10 刘伟佳;电力系统恢复决策与优化策略研究[D];浙江大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 李新军;考虑风电参与的电力系统恢复决策研究[D];华北电力大学;2019年

2 陈祺炜;大停电后孤网源荷恢复策略研究[D];东南大学;2019年

3 程子玮;考虑风电场出力不确定性的电力系统恢复策略研究[D];华北电力大学;2019年

4 杨荣;风光柴储微电网的黑启动研究[D];山西大学;2019年

5 李鑫卓;微电网运行控制与黑启动策略研究[D];华南理工大学;2019年

6 李玉烨;宝坻电网黑启动研究[D];天津大学;2018年

7 朱凌燕;双馈型风电场黑启动技术研究[D];浙江大学;2019年

8 师楠;服务于电力系统恢复的直流输电控制策略研究[D];华北电力大学;2018年

9 孙朝阳;储能型风电场作为黑启动电源时储能系统的配置方法研究[D];华北电力大学;2018年

10 温和龙;含风储电力系统的黑启动策略研究[D];华北电力大学;2018年

本文编号：2637090