风电并网系统暂态电压稳定概率评估

发布时间：2017-07-29 18:03

  本文关键词：风电并网系统暂态电压稳定概率评估

  更多相关文章： 概率等值模型 模态级数 电压稳定 功角稳定 概率评估

【摘要】：随着全世界化石能源储量不断下降,可再生能源的利用逐渐得到重视。其中风能是众多可再生能源中开发利用最为成熟的。风力发电技术也得到了全世界各个国家的广泛重视。大规模风力发电机组并入电网后会引起系统无功功率波动,直接影响系统电压稳定。另外大规模风电接入的电力系统运行中还有很多其他不确定因素,很难给出系统在大干扰下电压稳定性方面的确定性结论,传统的确定性分析方法无法全面描述系统的电压稳定性,因此对风电接入系统的暂态电压稳定性进行准确评估是十分必要的。本文首先从风电场特性入手,通过分析风电场各台机组在受到大干扰后的暂态行为,确定以转子暂态电流为指标,运用模糊C-均值聚类算法对风电场进行了分群,建立了风电场概率等值模型。该模型能够计及风电场中存在的不确定性因素,准确地反映出风电场群的动态特性。其次,通过分析系统失稳机理,指出评价电力系统稳定性的基础就是正确区分电压稳定性和功角稳定性。利用模态级数展开法计算非线性相关因子判断平衡点附近呈现的是电压稳定特性还是功角稳定特性。算例分析结果表明,该方法通过判断系统平衡点附近的非线性特性,辨别其将会发生功角失稳还是电压失稳,最终确定系统的失稳情况,同时在计算精度上也优于向量场正则型法,为后续进行电压失稳概率计算提供理论基础。最后,结合风电场概率等值模型,考虑电网发生故障时,故障位置、故障类型、故障切除时间、风力发电机输出功率的随机性,提出了风电并网系统暂态电压稳定概率评估方法。基于电压失稳主导不平衡点附近的动态安全域边界,利用埃奇沃思级数展开得到了风电并网系统暂态电压概率评估模型。通过算例分析验证了所提评估方法的准确性和有效性。
【关键词】：概率等值模型 模态级数 电压稳定 功角稳定 概率评估
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 课题研究背景与意义12-13
• 1.2 国内外风力发电发展概况13-16
• 1.2.1 国外风力发电发展概述13-15
• 1.2.2 国内风力发电概况15-16
• 1.3 风电并网暂态电压稳定国内外研究现状16-21
• 1.3.1 电压稳定分类16-17
• 1.3.2 暂态电压稳定分析方法17-18
• 1.3.3 风电并网系统暂态电压稳定性研究现状18-19
• 1.3.4 暂态电压稳定概率评估方法研究现状19-21
• 1.4 本文主要研究内容21-23
• 第2章 大型风电场概率建模23-40
• 2.1 风速和风力发电机出力概率模型23-25
• 2.2 基于FCM-Fisher聚类校验分析的风电场概率等值建模25-34
• 2.2.1 风电机组聚类分群指标25-27
• 2.2.2 聚类校验分析理论27-32
• 2.2.3 概率等值模型的确立32-34
• 2.3 建模算例分析34-38
• 2.4 本章小结38-40
• 第3章 基于模态级数法的功角失稳和电压失稳主导性识别40-51
• 3.1 引言40-41
• 3.2 模态级数理论41-44
• 3.2.1 非线性相关性43-44
• 3.2.2 识别主导振荡模式指标44
• 3.3 系统模型44-45
• 3.4 算例分析45-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第4章 基于电压安全域的风电并网系统暂态电压稳定概率评估51-60
• 4.1 引言51
• 4.2 电压稳定动态安全域51-54
• 4.2.1 动态安全域分析方法51-52
• 4.2.2 大扰动下电压稳定域52-54
• 4.3 暂态电压概率评估指标54-56
• 4.4 算例分析56-59
• 4.5 本章小结59-60
• 总结与展望60-62
• 1.结论60
• 2.展望60-62
• 参考文献62-67
• 致谢67-68
• 附录 发表的学术论文目录68

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本文编号：590380