高密度储能装置对电力系统暂态稳定的影响
发布时间：2020-12-19 20:45
近年来,随着现代化电力系统规模的不断扩大,多条直流输电线路并接交流电网的局面逐渐形成。由于直流输电发生故障的几率远远大于交流输电线路,而传统暂态稳定控制措施逐渐显示出不足之处,因此利用储能支持电力系统暂态稳定的技术引起了重点关注。本文以浙江电网发生直流闭锁时系统的暂态稳定情况为基础,就高密度分布式储能装置用于改善电力系统暂态稳定的控制策略、并结合相关案例应用展开了研究。本文研究了双回路控制外环的功率控制器,采用电力系统暂态仿真软件PSASP搭建出具体的储能控制回路,设计出针对浙江电网一次调频的虚拟惯性控制的下垂控制策略,并与系统一般的乒乓控制进行系统调频效果的对比。针对浙江电网发生直流闭锁时所面临的系统频率降低而可能导致的低周减载问题,研究设计了分布式储能的装机容量、开始动作时间、支持时长,从而得到储能的最佳控制方式,获得了最佳的频率支撑效果。其过程和结果通过PSD-BPA软件完成仿真。本研究设计了储能装置的无功支持功能,全面研究了储能装置有功和无功支持对于电力系统电压波动、功角振荡、大范围潮流转移等问题支撑效果,通过PSD-BPA软件进行具体的仿真分析,从而得出了储能无功补偿方案的可...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 储能装置发展现状
1.2.1 储能的作用
1.2.2 储能的种类
1.2.3 储能在电力系统中的实用
1.3 电网稳定性的研究现状
1.3.1 系统调频的研究现状
1.3.2 无功补偿与系统调峰的研究现状
1.4 基于储能控制策略技术创新点
1.5 本文的具体工作
2 浙江电网暂态稳定问题仿真分析
2.1 PSD-BPA软件有关模型简介
2.2 直流闭锁后系统存在问题的仿真结果
2.2.1 直流闭锁带来的低周减载问题分析
2.2.2 直流闭锁带来的电压、机组暂态稳定问题分析
2.2.3 直流闭锁带来的潮流转移问题分析
2.3 浙江电网一次调频动态分析
2.3.1 发电机旋转备用参与系统一次调频
2.3.2 高密度储能装置参与系统一次调频
2.3.3 华东其他电网特高压输电容量的变化对于调频的影响
2.4 本章小结
3 储能参与系统一次调频的控制原理及数学模型
3.1 功率控制器原理
3.1.1 针对储能动作的传统下垂控制
3.1.2 针对储能动作的虚拟惯性组合下垂控制
3.2 储能装置参与一次调频的控制策略
3.2.1 储能参与一次调频的发电机模型
3.3 单机系统动态模拟下垂控制分析
D对系统稳定性的影响分析"> 3.3.1 KD对系统稳定性的影响分析
3.4 单机系统动态模拟下的惯性环节控制分析
I对系统稳定性的影响分析"> 3.4.1 KI对系统稳定性的影响分析
I的关系"> 3.4.2 发电机惯性时间常数H与储能惯性系数KI的关系
3.5 本章小结
4 分布式储能装置基于频率稳定的支持仿真分析
4.1 控制系统结构
4.2 储能装置工作模式对于系统一次调频的影响
4.2.1 储能电站安装容量研究
4.2.2 储能电站工作时长以及动作起始时间的研究
4.2.3 储能电站安装位置的研究
4.3 储能装置控制策略对于系统一次调频的影响
4.3.1 PSASP的用户自定义储能建模
4.3.2 控制策略及暂态模型验证仿真
4.3.3 PID控制环节对于储能参与调频的影响
4.4 使用储能解决电力系统潮流转移问题
4.5 本章小结
5 高功率密度储能装置无功支持仿真分析
5.1 引言
5.2 使用储能改善电压暂态稳定问题
5.2.1 储能的的无功补偿
5.2.2 使用储能无功补偿改善电压暂态稳定问题
5.3 使用储能无功补偿改善功角暂态稳定问题
5.4 储能无功补偿改善系统潮流大范围转移
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]用电信息采集终端故障分类与处理解决对策[J]. 陈非凡,赵浩杰. 计算机产品与流通. 2019(11)
[2]无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]. 李春艳. 科技创新与应用. 2019(31)
[3]大容量无功补偿装置在浙江受端电网的落点优选方法[J]. 楼伯良,杨少杰,叶琳,石博隆,华文,付俊波. 广东电力. 2019(10)
[4]高渗透率风电并网下的电力系统调频技术综述[J]. 张峰,孟高军,孙玉坤,刘海涛,李建林. 电气应用. 2019(09)
[5]配电网规划中电力负荷预测方法研究综述[J]. 邓永生,焦丰顺,张瑞锋,王将平. 电器与能效管理技术. 2019(14)
[6]适用于直流分布式储能系统的控制策略[J]. 师长立,韦统振,霍群海,何俊强,张桐硕. 储能科学与技术. 2019(04)
[7]经柔性直流输电并网的大型风电场频率控制策略[J]. 杨金刚,袁志昌,李顺昕,郭佩乾,石少伟,丁海龙. 电力自动化设备. 2019(06)
[8]直供电系统中电网调频方式研究[J]. 唐长忠. 电工技术. 2019(06)
[9]一种混合储能微电网中对频率的下垂控制方法[J]. 刘旭峰,张继红,吴振奎. 电气自动化. 2018(06)
[10]电网全频域暂态信息记录及分析系统[J]. 胡列翔,戚宣威,裘愉涛,沈宝兴,陆承宇,陈川. 浙江电力. 2018(07)
博士论文
[1]分布式电源的虚拟同步发电机控制技术研究[D]. 孟建辉.华北电力大学 2015
[2]基于CSC永磁直驱风力发电系统协调控制方法与策略研究[D]. 赖纪东.合肥工业大学 2012
硕士论文
[1]分布式储能系统的动态下垂控制策略研究[D]. 彭瑞.湖北工业大学 2019
[2]参与电网调频的储能系统运行控制策略研究[D]. 刘东源.东北电力大学 2018
[3]多支路故障潮流转移危险线路识别及过载消除控制研究[D]. 凌霞.华北电力大学 2018
[4]考虑网络约束的源—荷备用优化配置模型与方法[D]. 王凯.山东大学 2016
[5]储能电池用于改善电力系统暂态稳定的研究[D]. 李朋.湖南大学 2016
[6]风电优先调度下的电力系统能源效率分析[D]. 刘志文.华北电力大学 2015
[7]基于混合滤波器的电气化铁道电能质量综合治理研究[D]. 张凤全.华东交通大学 2013
[8]多直流馈入受端电网电压稳定判据与控制措施研究[D]. 秦文丽.北京交通大学 2012
[9]有载调压变压器对电力系统静态电压稳定性影响的研究[D]. 朱闪闪.河南理工大学 2010
[10]基于频率动态特性的电力系统频率稳定概率安全风险评估[D]. 吴小平.重庆大学 2010
本文编号：2926545
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 储能装置发展现状
1.2.1 储能的作用
1.2.2 储能的种类
1.2.3 储能在电力系统中的实用
1.3 电网稳定性的研究现状
1.3.1 系统调频的研究现状
1.3.2 无功补偿与系统调峰的研究现状
1.4 基于储能控制策略技术创新点
1.5 本文的具体工作
2 浙江电网暂态稳定问题仿真分析
2.1 PSD-BPA软件有关模型简介
2.2 直流闭锁后系统存在问题的仿真结果
2.2.1 直流闭锁带来的低周减载问题分析
2.2.2 直流闭锁带来的电压、机组暂态稳定问题分析
2.2.3 直流闭锁带来的潮流转移问题分析
2.3 浙江电网一次调频动态分析
2.3.1 发电机旋转备用参与系统一次调频
2.3.2 高密度储能装置参与系统一次调频
2.3.3 华东其他电网特高压输电容量的变化对于调频的影响
2.4 本章小结
3 储能参与系统一次调频的控制原理及数学模型
3.1 功率控制器原理
3.1.1 针对储能动作的传统下垂控制
3.1.2 针对储能动作的虚拟惯性组合下垂控制
3.2 储能装置参与一次调频的控制策略
3.2.1 储能参与一次调频的发电机模型
3.3 单机系统动态模拟下垂控制分析
D对系统稳定性的影响分析"> 3.3.1 KD对系统稳定性的影响分析
3.4 单机系统动态模拟下的惯性环节控制分析
I对系统稳定性的影响分析"> 3.4.1 KI对系统稳定性的影响分析
I的关系"> 3.4.2 发电机惯性时间常数H与储能惯性系数KI的关系
3.5 本章小结
4 分布式储能装置基于频率稳定的支持仿真分析
4.1 控制系统结构
4.2 储能装置工作模式对于系统一次调频的影响
4.2.1 储能电站安装容量研究
4.2.2 储能电站工作时长以及动作起始时间的研究
4.2.3 储能电站安装位置的研究
4.3 储能装置控制策略对于系统一次调频的影响
4.3.1 PSASP的用户自定义储能建模
4.3.2 控制策略及暂态模型验证仿真
4.3.3 PID控制环节对于储能参与调频的影响
4.4 使用储能解决电力系统潮流转移问题
4.5 本章小结
5 高功率密度储能装置无功支持仿真分析
5.1 引言
5.2 使用储能改善电压暂态稳定问题
5.2.1 储能的的无功补偿
5.2.2 使用储能无功补偿改善电压暂态稳定问题
5.3 使用储能无功补偿改善功角暂态稳定问题
5.4 储能无功补偿改善系统潮流大范围转移
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]用电信息采集终端故障分类与处理解决对策[J]. 陈非凡,赵浩杰. 计算机产品与流通. 2019(11)
[2]无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]. 李春艳. 科技创新与应用. 2019(31)
[3]大容量无功补偿装置在浙江受端电网的落点优选方法[J]. 楼伯良,杨少杰,叶琳,石博隆,华文,付俊波. 广东电力. 2019(10)
[4]高渗透率风电并网下的电力系统调频技术综述[J]. 张峰,孟高军,孙玉坤,刘海涛,李建林. 电气应用. 2019(09)
[5]配电网规划中电力负荷预测方法研究综述[J]. 邓永生,焦丰顺,张瑞锋,王将平. 电器与能效管理技术. 2019(14)
[6]适用于直流分布式储能系统的控制策略[J]. 师长立,韦统振,霍群海,何俊强,张桐硕. 储能科学与技术. 2019(04)
[7]经柔性直流输电并网的大型风电场频率控制策略[J]. 杨金刚,袁志昌,李顺昕,郭佩乾,石少伟,丁海龙. 电力自动化设备. 2019(06)
[8]直供电系统中电网调频方式研究[J]. 唐长忠. 电工技术. 2019(06)
[9]一种混合储能微电网中对频率的下垂控制方法[J]. 刘旭峰,张继红,吴振奎. 电气自动化. 2018(06)
[10]电网全频域暂态信息记录及分析系统[J]. 胡列翔,戚宣威,裘愉涛,沈宝兴,陆承宇,陈川. 浙江电力. 2018(07)
博士论文
[1]分布式电源的虚拟同步发电机控制技术研究[D]. 孟建辉.华北电力大学 2015
[2]基于CSC永磁直驱风力发电系统协调控制方法与策略研究[D]. 赖纪东.合肥工业大学 2012
硕士论文
[1]分布式储能系统的动态下垂控制策略研究[D]. 彭瑞.湖北工业大学 2019
[2]参与电网调频的储能系统运行控制策略研究[D]. 刘东源.东北电力大学 2018
[3]多支路故障潮流转移危险线路识别及过载消除控制研究[D]. 凌霞.华北电力大学 2018
[4]考虑网络约束的源—荷备用优化配置模型与方法[D]. 王凯.山东大学 2016
[5]储能电池用于改善电力系统暂态稳定的研究[D]. 李朋.湖南大学 2016
[6]风电优先调度下的电力系统能源效率分析[D]. 刘志文.华北电力大学 2015
[7]基于混合滤波器的电气化铁道电能质量综合治理研究[D]. 张凤全.华东交通大学 2013
[8]多直流馈入受端电网电压稳定判据与控制措施研究[D]. 秦文丽.北京交通大学 2012
[9]有载调压变压器对电力系统静态电压稳定性影响的研究[D]. 朱闪闪.河南理工大学 2010
[10]基于频率动态特性的电力系统频率稳定概率安全风险评估[D]. 吴小平.重庆大学 2010
本文编号：2926545
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