风光储接入对电力系统稳定性的影响分析

发布时间：2017-05-25 06:12

  本文关键词：风光储接入对电力系统稳定性的影响分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于风力和光伏发电的随机性强、波动性明显,随着其并网装机容量不断增加,给电力系统的稳定性带来了更多的挑战。在此背景下,本文对单独风电并网、风光互补发电、风光储联合发电系统并网等常见并网类型对电力系统的稳定性影响问题进行了深入的研究。本论文得到山西省煤基重点科技攻关项目“大规模间歇式新能源并网技术开发”的支持。具体研究内容如下:分析了恒速异步风电机组、双馈风电机组两种风机的动态模型,包括风力机、传动系统、异步发电机及变流器模型;分析了光伏发电系统动态模型,包括光伏电池模型和控制系统框架;分析了储能系统的动态模型,包括蓄电池模型和控制系统框架。探讨了风电并网时,不同种类风机及其渗透率对电力系统的小干扰稳定性及暂态稳定性的影响,并在PSAT软件中搭建了恒速异步风电机组、双馈风电机组的模型,以IEEE 3机9节点系统为例,研究了不同种类风机和不同风电渗透率下对电力系统的阻尼特性、低频振荡特性及暂态稳定性的影响。仿真结果表明,在一定范围内,随着风电渗透率的升高,恒速风机的接入有利于提高系统的小干扰稳定性、系统的暂态稳定性表现出先提高后降低的趋势;而双馈风机的接入会恶化系统的小干扰稳定性和暂态稳定性。进一步探讨了风光互补及风光储联合发电并网模式对电力系统稳定性的影响。并在DigSILENT软件中搭建了风光储联合发电系统模型及整体协调控制策略进行了仿真验证。以IEEE 10机39节点电力系统为测试系统,研究了风电并网、光伏并网、风光互补系统及风光储联合发电系统分别以不同渗透率接入后对电力系统小干扰稳定性的影响,风光互补及风光储联合发电系统分别以不同渗透率接入后对电力系统暂态稳定性的影响。本文仿真模型可用于分析并网新能源种类、并网机组类型、并网容量等对电力系统小干扰稳定性和暂态稳定性的影响分析,并为电网规划提供参考和建议,以保证电力系统稳定运行。
【关键词】：电力系统 风光储联合发电系统 渗透率 小干扰稳定 暂态稳定
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM61;TM712
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 论文的研究背景与意义10-11
• 1.2 课题的发展现状11-16
• 1.2.1 风光储发展现状11-15
• 1.2.2 风光储联合发电系统发展现状15-16
• 1.3 课题的研究现状16-18
• 1.3.1 风电、光伏并网对系统稳定性的影响16-17
• 1.3.2 风光储联合发电系统的研究现状17-18
• 1.4 本文的主要内容和章节安排18-20
• 第二章 风光储发电系统模型20-32
• 2.1 风电机组动态模型20-24
• 2.1.1 恒速异步风电机组20-22
• 2.1.2 双馈风电机组22-24
• 2.2 光伏发电系统动态模型24-28
• 2.2.1 光伏电池模型24-25
• 2.2.2 光伏发电系统控制框架25-28
• 2.3 储能系统的动态模型28-30
• 2.3.1 蓄电池模型28
• 2.3.2 储能系统控制框架28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 风电接入对电力系统稳定性分析32-46
• 3.1 电力系统稳定性分析方法32-33
• 3.1.1 小干扰稳定分析32-33
• 3.1.2 暂态稳定分析33
• 3.2 PSAT软件介绍33-35
• 3.2.1 主界面介绍34
• 3.2.2 模型库介绍34-35
• 3.3 算例与仿真结果35-43
• 3.3.1 仿真系统35-36
• 3.3.2 不同风机接入后对系统阻尼特性及特征根的影响36-40
• 3.3.3 不同风机接入后对系统暂态稳定性的影响40-43
• 3.4 本章小结43-46
• 第四章 风光储接入对电力系统稳定性分析46-68
• 4.1 风光储联合发电系统的整体控制策略46-48
• 4.1.1 有功功率协调控制47-48
• 4.1.2 无功功率协调控制48
• 4.2 DIgSILENT软件介绍48-51
• 4.2.1 主界面介绍49-50
• 4.2.2 功能介绍50-51
• 4.3 算例与仿真结果51-66
• 4.3.1 仿真系统51-55
• 4.3.2 小干扰稳定性影响分析55-60
• 4.3.3 风光互补及风光储接入后对系统暂态稳定性的影响60-66
• 4.4 本章小结66-68
• 第五章 总结与展望68-70
• 5.1 总结68
• 5.2 展望68-70
• 参考文献70-75
• 附录75-78
• 致谢78-80
• 攻读学位期间发表的学术论文80

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