大规模风电接入对电力系统稳定性的影响
发布时间：2021-01-14 20:06
随着大规模新能源的接入和全国联网战略的实施,我国正在形成一个超大规模的互联电网。随着风力发电装机容量不断增加,并网风电在电网中的渗透率与日俱增,故而对电网的安全稳运行带来了严峻的挑战。因此,迫切需要对大规模风电接入对电网稳定性造成的影响进行分析和研究,本文的主要内容和成果有：对风电机组机械部分的模型做了详细介绍,包括气动系统模型、变桨距系统模型和传动系统模型。然后推导了双馈感应风力发电机在同步旋转坐标系下（dq坐标系）的状态方程。最后建立了双馈变速风机的变频器及其控制系统的数学模型。建立了含双馈感应风力发电机组的单机无穷大简单风力发电系统模型,推导了上述简单风电系统的小干扰稳定分析的线性化状态方程,分析得到对低频振荡模式造成影响的相关状态变量；研究了双馈风力发电机组接入对三机九节点系统小干扰稳定和暂态稳定性的影响并对其机理进行了阐述。研究了风电场并网容量、输送距离及联络线传输功率对含双馈型风电场的互联系统小干扰稳定和低频振荡特性的影响。随着风电输送距离的增加,系统振荡模式的阻尼特性越差,且区间振荡模式阻尼降低更加明显；随着互联系统联络线传输功率的增加,区间振荡模式的振荡频率和阻尼比先增...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 风力发电现状概述
1.3 国内外研究现状
1.3.1 风力发电机组建模
1.3.2 电力系统稳定性分析方法
1.3.3 含风电场的电力系统稳定性
1.4 本文主要工作
第2章 风力发电机组建模
2.1 引言
2.2 风电机组机械系统模型
2.2.1 气动系统模型
2.2.2 变桨距系统模型
2.2.3 传动系统模型
2.3 馈变速风力发电系统的动态模型
2.3.1 双馈感应发电机模型
2.3.2 变频器模型
2.3.3 变频器控制系统模型
2.4 小结
第3章 双馈型风电机组对电力系统小干扰和暂态稳定性的影响研究
3.1 引言
3.2 电力系统稳定性分析方法
3.2.1 小干扰稳定分析
3.2.2 暂态稳定分析
3.3 算例分析
3.3.1 单机无穷大系统
3.3.2 三机九节点系统
3.4 小结
第4章 DFIG风电场对互联系统低频振荡影响的研究
4.1 引言
4.2 风电场及电力系统模型
4.2.1 风电场模型
4.2.2 电力系统模型
4.3 算例仿真
4.3.1 风电场出力对阻尼特性的影响
4.3.2 风电输送距离对阻尼特性的影响
4.3.3 联络线输送功率对阻尼特性的影响
4.4 小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双馈风电机组动力学特性对电力系统小干扰稳定的影响分析[J]. 石佳莹,沈沉,刘锋. 电力系统自动化. 2013(18)
[2]风电大规模并网对系统暂态稳定性的影响[J]. 杨伟,易成星,曲艺. 电力学报. 2013(04)
[3]风火打捆交直流外送系统功角暂态稳定研究[J]. 郭小江,赵丽莉,汤奕,申洪. 中国电机工程学报. 2013(22)
[4]风电场接入对电力系统阻尼特性的影响[J]. 陈树勇,常晓鹏,孙华东,曾令全. 电网技术. 2013(06)
[5]基于小干扰稳定的双馈感应电机电磁模型降阶分析[J]. 张宝群,张伯明,吴文传. 电力系统自动化. 2010(10)
[6]大规模双馈型风电场的小扰动稳定分析[J]. 王忱,石立宝,姚良忠,王黎明,倪以信. 中国电机工程学报. 2010(04)
[7]大容量风电场对电力系统小干扰稳定和阻尼特性的影响[J]. 张红光,张粒子,陈树勇,安宁. 电网技术. 2007(13)
[8]风电接入对电力系统的影响[J]. 迟永宁,刘燕华,王伟胜,陈默子,戴慧珠. 电网技术. 2007(03)
[9]大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响[J]. 朱方,赵红光,刘增煌,寇惠珍. 中国电机工程学报. 2007(01)
[10]包含风电场电力系统的小干扰稳定分析建模和仿真[J]. 汤宏,吴俊玲,周双喜. 电网技术. 2004(01)
博士论文
[1]大规模风电接入对电力系统稳定性影响及控制措施研究[D]. 和萍.华南理工大学 2014
[2]电力系统低频振荡的分析和控制[D]. 吴复霞.浙江大学 2007
硕士论文
[1]计及不确定性的电力系统小干扰稳定性评估[D]. 彭明法.华北电力大学 2013
[2]永磁直驱风力发电系统仿真与控制研究[D]. 陈进美.华北电力大学 2012
[3]并网异步风力发电机组的暂态稳定性研究[D]. 赵斌.重庆大学 2008
本文编号：2977460
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 风力发电现状概述
1.3 国内外研究现状
1.3.1 风力发电机组建模
1.3.2 电力系统稳定性分析方法
1.3.3 含风电场的电力系统稳定性
1.4 本文主要工作
第2章 风力发电机组建模
2.1 引言
2.2 风电机组机械系统模型
2.2.1 气动系统模型
2.2.2 变桨距系统模型
2.2.3 传动系统模型
2.3 馈变速风力发电系统的动态模型
2.3.1 双馈感应发电机模型
2.3.2 变频器模型
2.3.3 变频器控制系统模型
2.4 小结
第3章 双馈型风电机组对电力系统小干扰和暂态稳定性的影响研究
3.1 引言
3.2 电力系统稳定性分析方法
3.2.1 小干扰稳定分析
3.2.2 暂态稳定分析
3.3 算例分析
3.3.1 单机无穷大系统
3.3.2 三机九节点系统
3.4 小结
第4章 DFIG风电场对互联系统低频振荡影响的研究
4.1 引言
4.2 风电场及电力系统模型
4.2.1 风电场模型
4.2.2 电力系统模型
4.3 算例仿真
4.3.1 风电场出力对阻尼特性的影响
4.3.2 风电输送距离对阻尼特性的影响
4.3.3 联络线输送功率对阻尼特性的影响
4.4 小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双馈风电机组动力学特性对电力系统小干扰稳定的影响分析[J]. 石佳莹,沈沉,刘锋. 电力系统自动化. 2013(18)
[2]风电大规模并网对系统暂态稳定性的影响[J]. 杨伟,易成星,曲艺. 电力学报. 2013(04)
[3]风火打捆交直流外送系统功角暂态稳定研究[J]. 郭小江,赵丽莉,汤奕,申洪. 中国电机工程学报. 2013(22)
[4]风电场接入对电力系统阻尼特性的影响[J]. 陈树勇,常晓鹏,孙华东,曾令全. 电网技术. 2013(06)
[5]基于小干扰稳定的双馈感应电机电磁模型降阶分析[J]. 张宝群,张伯明,吴文传. 电力系统自动化. 2010(10)
[6]大规模双馈型风电场的小扰动稳定分析[J]. 王忱,石立宝,姚良忠,王黎明,倪以信. 中国电机工程学报. 2010(04)
[7]大容量风电场对电力系统小干扰稳定和阻尼特性的影响[J]. 张红光,张粒子,陈树勇,安宁. 电网技术. 2007(13)
[8]风电接入对电力系统的影响[J]. 迟永宁,刘燕华,王伟胜,陈默子,戴慧珠. 电网技术. 2007(03)
[9]大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响[J]. 朱方,赵红光,刘增煌,寇惠珍. 中国电机工程学报. 2007(01)
[10]包含风电场电力系统的小干扰稳定分析建模和仿真[J]. 汤宏,吴俊玲,周双喜. 电网技术. 2004(01)
博士论文
[1]大规模风电接入对电力系统稳定性影响及控制措施研究[D]. 和萍.华南理工大学 2014
[2]电力系统低频振荡的分析和控制[D]. 吴复霞.浙江大学 2007
硕士论文
[1]计及不确定性的电力系统小干扰稳定性评估[D]. 彭明法.华北电力大学 2013
[2]永磁直驱风力发电系统仿真与控制研究[D]. 陈进美.华北电力大学 2012
[3]并网异步风力发电机组的暂态稳定性研究[D]. 赵斌.重庆大学 2008
本文编号：2977460
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