计及电压稳定性的风电场无功能力评估及优化研究

发布时间：2017-06-21 14:01

  本文关键词：计及电压稳定性的风电场无功能力评估及优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着风电在电力能源结构中占的比例越来越高,电网的运行特性由于大规模风电场并网运行而受到严重影响。由于风能具有随机性和不可控性,所以风电场的有功出力就会具有波动性,使得风电场与电网相连的线路或电网中的送电通道上的潮流不断改变。并网运行的大规模风电场必然会影响电网电压质量和电压稳定性,经长距离与电网相连的风电场更为突出,因此风电场的无功补偿对调节局部电网电压的稳定性就显得尤为重要。最近几年大面积风机脱网事故不断发生,主要原因是由于风电场低压穿越能力不达标,风电场无功补偿装置无法自动调节,导致部分机组无法实现低压穿越,其脱网后系统电压飙升。因此,相关部门必须对无功和电压进行合理管理以保证风电场能够安全稳定运行。具备动态无功能力而且有变频器与电网直接相连特征的双馈型风电场逐渐成为主流,但风电场由于其特殊的设备和地理位置及风能的随机性和间歇性,在并网时给地方电网电压稳定带来一定影响,其在一定程度上限制了它的发展。为了减小风电场并网运行对系统带来的不利影响,减少风电场并网点电压波动,提高电压合格率,满足控制电压和降低网损的目的。本文结合电网需求和风电场实际运行情况,提出了风电场不同工况运行下的风电场无功能力评估方法,评估了风电场无功输出能力,制定了不同工况运行下无功出力限值表,并提出了一种以风电场场内功率损耗最小为目标函数的风电场无功控制优化算法,使接入点电压偏移额定值最小,解决风电场电压越限问题。
【关键词】：电压差异 风电场无功补偿 改进遗传算法 无功优化 无功能力评估
【学位授予单位】：沈阳工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-15
• 第1章 绪论15-23
• 1.1 研究背景与意义15-16
• 1.2 风电研究现状16-22
• 1.2.1 国内外风电发展现状16-20
• 1.2.2 风电场无功能力评估及优化研究现状20-22
• 1.3 本文主要工作及研究内容22-23
• 第2章 风电场无功补偿及电压稳定性分析23-27
• 2.1 风电场无功补偿技术23-25
• 2.2 电压稳定性与可靠性的关系25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 风电场电压控制系统27-40
• 3.1 风电机组发无功原理27-36
• 3.1.1 永磁直驱式风电机组发无功原理27-31
• 3.1.2 双馈式风电机组发无功原理31-36
• 3.2 风电场无功控制系统36-39
• 3.2.1 风电场无功控制系统的控制原理37-38
• 3.2.2 风电场无功控制系统典型系统拓扑 [45]38-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 风电场电压运行特性及其无功设备协调控制40-52
• 4.1 风电场并网要求及其并网对系统电压的影响40-42
• 4.1.1 风电场并网要求40
• 4.1.2 风电场并网对系统电压的影响40-42
• 4.2 风电场组成及无功损耗计算42-45
• 4.2.1 风电场无功损耗组成42-43
• 4.2.2 风电场无功计算43-45
• 4.2.3 风电场运行特性及其控制方法45
• 4.3 风电场无功协调控制45-50
• 4.3.1 风电场无功补偿协调控制45-46
• 4.3.2 风电场电压分层控制方法46-49
• 4.3.3 风电场电压与无功之间的协调控制49-50
• 4.4 本章小结50-52
• 第5章 风电场控制策略优化及无功能力评估52-68
• 5.1 风电场无功优化算法52-54
• 5.1.1 传统优化方法52-53
• 5.1.2 现代人工智能优化方法53-54
• 5.2 风电场无功控制策略优化54-57
• 5.3 风电场无功控制策略优化算例57-61
• 5.4 风电场无功能力评估61-67
• 5.5 本章小结67-68
• 第6章 总结与展望68-69
• 6.1 总结68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果73-74
• 致谢74-75
• 作者简介75-76

【参考文献】

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本文编号：468845