考虑预测模型的风电场输出特性研究

发布时间：2017-08-15 12:41

  本文关键词：考虑预测模型的风电场输出特性研究

  更多相关文章： 输出特性 风电预测 修正系数 时空分布模型 电压分布特性

【摘要】：风电并网运行是实现风能大规模开发利用的有效途径。风电是一种具有波动性且不完全受控的电源,风电功率通常难以准确预测。因此,大规模风电并网将削弱电网调度对风电的控制能力,进而可能威胁电网的安全经济运行。在难以准确把握风电功率波动不利影响的情况下,电网可能会高估其带来的风险而限制风电接入规模以确保安全运行,从而在一定程度上阻碍了风电的规模化开发。随着我国多个千万千瓦级巨型风电基地的建设,大规模风电并网的需求与保证电网安全可靠运行的矛盾将进一步凸显。为减轻风电随机性对电网的影响,使调度部门能够准确实施调度计划,有必要对风电输出特性进行深入研究。首先,风电场的出力波动在时间和空间上存在一定相关性,具有随机现象的一般特点,能够从数学上描述其统计规律及变化趋势。本文研究了风电出力波动的特征描述方法和评价指标,在此基础上对东北某风电基地一段时间内的风速和功率波动情况进行了统计描述。其次,本文提出一种基于修正系数的风电预测方法。建立了考虑尾流和时延的风速功率时空分布模型,得到前后排风机风速之间的相关性,通过修正系数调整预测精确度。结合东北某风电场的实际风速数据采用修正系数法进行预测,与BP神经网络法进行对比,验证了本文方法的优越性。最后,基于修正系数法得到的预测功率,研究风电场的无功电压分布特性。推导了风电机组和风电场并网点的无功电压分布,在DIgSILENT中搭建了风电场详细模型,采用本文提出的修正系数法进行风电功率预测,在此基础上,研究风电场出力波动对电压的影响,并考虑不同机组运行工况和接入位置等进行了实例分析。本文分析结果可为电网规划设计和调度运行提供一定参考。
【关键词】：输出特性 风电预测 修正系数 时空分布模型 电压分布特性
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 选题背景及意义8-10
• 1.1.1 世界风电的发展8-9
• 1.1.2 我国风电的发展9-10
• 1.2 风电功率波动特性的研究现状10-12
• 1.2.1 风电功率波动的时间特性11
• 1.2.2 风电功率波动的空间特性11-12
• 1.3 风电预测的研究现状12-15
• 1.3.1 基于统计方法的风电预测13-14
• 1.3.2 基于物理方法的风电预测14-15
• 1.3.3 混合预测方法15
• 1.4 风电场电压分布特性的研究现状15-16
• 1.5 本文的主要研究内容16-18
• 第2章 风电场出力波动的时空分布特性18-28
• 2.1 风电功率波动特性的分析方法18-20
• 2.1.1 风电功率波动的特征描述18-19
• 2.1.2 风电功率波动特性统计指标19-20
• 2.2 风电场出力波动的时空特性分析20-27
• 2.2.1 风电出力波动时空特性整体分析20-21
• 2.2.2 不同时间尺度下的风速和功率的波动特性21-26
• 2.2.3 风电功率波动的空间汇聚效应26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 基于修正系数法的风电预测28-40
• 3.1 风电场风速功率时空分布模型28-34
• 3.1.1 风速时间序列模型28-31
• 3.1.2 风速空间分布模型31-33
• 3.1.3 风电场输出功率模型33-34
• 3.2 基于修正系数法的风电功率预测34-35
• 3.3 算例分析35-39
• 3.3.1 风速功率时空分布模型的验证36-37
• 3.3.2 修正系数法的工程实例验证37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 风电场无功电压分布基本理论40-48
• 4.1 风电场的电气系统40-42
• 4.2 双馈风电场的无功电压特性42-47
• 4.2.1 双馈风电机组的无功电压特性42-44
• 4.2.2 风电场并网点无功电压特性44-46
• 4.2.3 风电场的翘尾效应46-47
• 4.3 本章小结47-48
• 第5章 风电场无功电压分布特性算例分析48-68
• 5.1 风电场电压分布特性48-60
• 5.1.1 风电场出力的影响48-56
• 5.1.2 风电场运行方式的影响56-59
• 5.1.3 风电场接入位置的影响59-60
• 5.2 不同接线方式对风电场翘尾效应的影响60-67
• 5.2.1 链式接线60-62
• 5.2.2 单边环形接线62-63
• 5.2.3 双边环形接线63-67
• 5.3 本章小结67-68
• 第6章 总结与展望68-70
• 6.1 本文总结68-69
• 6.2 研究展望69-70
• 参考文献70-74
• 在读期间发表的学术论文及研究成果74-75
• 致谢75

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