双馈机组次同步谐振机理与风险评估研究

发布时间：2017-05-12 19:12

  本文关键词：双馈机组次同步谐振机理与风险评估研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国风能资源大部分都远离负荷中心,大容量的远距离输电是实现风能资源充分利用、可再生能源合理配置的主要途径。为了提高风电输送能力,集群风电场通过串联补偿输电技术输送风电已经被广泛应用,这就导致我国风电并网的次同步谐振问题(subsynchronous resonance,SSR)比较突出,严重危害整个电力系统的安全稳定运行。如,2012年我国冀北沽源双馈风电集群发生了较严重的次同步谐振现象。由于最大功率跟踪,双馈机组的转速随着风速不断变化,因此风速是影响双馈机组次同步谐振危险区域变化规律和安全风险的显著不确定性因素。针对上述问题,本文主要开展了如下两方面研究工作:(1)针对风速变化对双馈机组次同步谐振危险区域影响规律的问题,本文揭示了双馈风电机组等效电阻随着双馈风力发电机组转速(或者风速)和系统自然谐振频率变化的规律,提出了应用等效电阻分析双馈风电场感应发电机效应危险区域的一种新方法。分析结果显示,双馈风力发电机感应发电机效应的危险区域在系统自然谐振频率对应转速的右侧区域附近。而且,随着串补度升高,系统自然谐振频率增大,双馈风力发电机组感应发电机效应的危险区域向高风速区域移动。同时,随着串补度的增大,等效电阻的最小值也进一步减小,感应发电机效应更加剧烈。(2)当前风电场次同步谐振安全评估主要采用确定性方法,不能全面反映风速随机变化对双馈机组次同步谐振风险的影响。针对这一问题,本文定义了风险矩阵、风险指数,并结合概率配点法发展了一种次同步谐振风险评估方法。应用该方法评估了考虑风速不确定性的某风电场次同步谐振风险。结果表明:低串补度时,平均风速较高的地区次同步谐振安全风险较小,而平均风速较低的地区次同步谐振安全风险较高;高串补度时则相反,平均风速较高的地区次同步谐振安全风险较大,而平均风速较低的地区次同步谐振安全风险较小;对于同一风速分布,随着串补度的升高,次同步谐振安全风险先升高,然后降低。
【关键词】：次同步谐振 感应发电机效应 次同步控制失稳 风险指数 风险矩阵
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景9
• 1.2 风电场次同步谐振研究现状9-10
• 1.3 双馈机组次同步谐振的类型10-11
• 1.3.1 感应发电机效应（IGE）10
• 1.3.2 次同步扭振互作用（SSTI）10-11
• 1.3.3 次同步控制系统失稳（SSCI）11
• 1.4 双馈机组次同步谐振分析方法及抑制措施11-12
• 1.4.1 双馈机组次同步谐振分析方法11-12
• 1.4.2 双馈机组次同步谐振抑制措施12
• 1.5 目前双馈机组次同步谐振研究存在的问题12-13
• 1.6 本文的主要工作13-15
• 第2章 双馈机组的结构15-23
• 2.1 引言15
• 2.2 双馈机组结构15-22
• 2.2.1 风力机模块16-17
• 2.2.2 最大功率跟踪模块17-18
• 2.2.3 双馈风力发电机数学模型18-19
• 2.2.4 转子侧变流器控制模块19-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 双馈机组感应发电机效应的风险区域变化机理23-37
• 3.1 引言23
• 3.2 双馈机组的感应发电机效应等效电阻变化规律23-26
• 3.3 双馈机组的感应发电机效应危险区域26-30
• 3.3.1 双馈机风速、转速以及功率对应关系26-27
• 3.3.2 感应发电机效应的危险区域随系统自然谐振频率的变化规律27-30
• 3.4 算例分析30-35
• 3.5 本章小结35-37
• 第4章 双馈机组感应发电机效应的安全风险评估方法37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 次同步谐振感应发电机效应风险量化37-39
• 4.3 感应发电机效应安全风险评估的概率配点法39-42
• 4.3.1 正交多项式理论40
• 4.3.2 高斯积分理论40-41
• 4.3.3 正交多项式的求取41-42
• 4.4 感应发电机效应安全风险评估模型及步骤42-43
• 4.4.1 感应发电机效应安全风险评估模型42
• 4.4.2 感应发电机效应安全风险评估步骤42-43
• 4.5 算例分析43-48
• 4.6 本章小结48-49
• 第5章 结论与展望49-51
• 5.1 结论49
• 5.2 展望49-51
• 参考文献51-56
• 致谢56-57
• 附录57
• A攻读硕士学位期间发表的论文57
• B攻读硕士学位期间参研的项目57

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张文涛;次同步谐振问题及防止措施[J];电网技术;1989年02期

2 邓集祥,华瑶,韦春华;次同步谐振中的分歧分析[J];电力系统自动化;2004年12期

3 向玲;杨世锡;唐贵基;;次同步谐振下机组轴系弯扭振动信号分析[J];振动.测试与诊断;2011年02期

4 刘铁军;邓斌;;次同步谐振中的非线性振荡分析[J];黑龙江电力;2012年06期

5 刘兴华;;发电机次同步谐振抑制策略分析[J];电力学报;2010年05期

6 岑海凤;王西田;杨煜;赵勇;;一种用于次同步谐振研究的电力系统外网等值方法[J];电力系统保护与控制;2011年04期

7 陈武晖;毕天姝;孙欣;汪旎;刘辉;谭伦农;李正明;;次同步谐振复杂系统同型机等值[J];电网技术;2012年11期

8 黄晓峰;;电力系统异常工况下次同步谐振对机组的影响[J];华电技术;2013年10期

9 杨煜,陈陈;伊敏—大庆500kV输电系统次同步谐振分析——兼论发电机轴系共振频率[J];电网技术;2000年05期

10 刘燕;康积涛;;次同步谐振抑制方法综述[J];水利电力机械;2007年10期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 ;华能上都电厂技术研发彻底解决次同步谐振问题[A];《电站信息》2013年第10期[C];2013年

2 武云生;卓华;;使用基于电纳调制的SVC以抑制机网次同步谐振[A];第二届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 舒眉;填补国际空白 荣信股份研发成功次同步谐振动态稳定器[N];机电商报;2009年

2 余建斌;先进电子装置保障供电安全[N];人民日报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 向玲;电网冲击下汽轮发电机组轴系弯扭振动模拟试验研究[D];华北电力大学（河北）;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 程欣;次同步谐振局部传播机制与建模方法[D];江苏大学;2016年

2 宿端鹏;双馈机组次同步谐振机理与风险评估研究[D];江苏大学;2016年

3 罗宇航;次同步谐振问题中参数特性分析及扰动清除时序影响研究[D];华北电力大学（北京）;2008年

4 孔祥实;次同步谐振机理分析与抑制方案的研究[D];东北电力大学;2012年

5 郑燃;机端阻尼控制策略及其对次同步谐振的抑制研究[D];华北电力大学;2012年

6 翁宗林;负荷模型及故障清除时间对次同步谐振影响研究[D];重庆大学;2012年

7 李岩松;基于统一潮流控制器的阻尼次同步谐振的研究[D];华北电力大学;2000年

8 韩俊;基于状态空间法的多机系统次同步谐振研究[D];浙江大学;2011年

9 黄甲丁;基于HHT的次同步谐振参数检测及抑制[D];东北电力大学;2009年

10 叶菁;电网次同步谐振下汽轮发电机组轴系扭振分析[D];华北电力大学（北京）;2007年

  本文关键词：双馈机组次同步谐振机理与风险评估研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：360604