高渗透率分布式电源配电网电压稳定性分析

发布时间：2017-10-07 06:01

  本文关键词：高渗透率分布式电源配电网电压稳定性分析

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【摘要】：与大电网集中式供电方式相比较,分布式发电的优势较为显著。大电网集中式供电与分布式电源分散接入相配合,成为电网建设的重要发展趋势。但是分布式电源分散接入配网,导致配电网络由传统单电源辐射状结构转变为多电源弱环型结构,导致配电网的电压分布发生了变化,配电网因而出现电压稳定问题。本文对高渗透率分布式电源配电网的电压稳定性进行了分析和研究。首先,通过对不同类型分布式电源发电原理的研究,本文建立不同种类分布式电源的数学模型,并在Matlab/Simulink仿真软件中,搭建了相应分布式电源的动态仿真模型,包括光伏发电系统、风力发电系统、燃料电池和蓄电池。通过实例的仿真,验证了所建模型的准确性,对工程实践具有指导意义。其次,在现有分布式电源常用控制方式(PQ控制、droop控制、V/f控制)原理以及适用范围基础上,研究了基于单个分布式电源控制方式的含多种分布式电源微网运行的控制策略,包括主从控制、对等控制以及基于多Agent技术的分层控制。在Matlab/Simulink仿真软件中搭建了典型的微网系统仿真模型,并分别对并网运行方式下及并网转孤网运行方式下的微网系统进行了仿真分析,验证了分布式电源通过微网形式接入的可行性和有效性。最后,在建立的分布式电源及微网系统仿真模型的基础上,在Matlab/Simulink仿真软件中建立了配电网的仿真模型,并从静态和暂态两个方面对高渗透率分布式电源配电网的电压稳定性进行了分析,主要内容包括：提出配电网静态电压稳定性指标,对分布式电源接入前后配电网静态电压稳定性进行量化分析,进探讨了分布式电源并入对配电网静态电压稳定程度的影响；通过仿真分析当网络发生故障时分布式电源渗透率及故障点对配电网的暂态电压稳定程度的影响。
【关键词】：高渗透率 分布式电源 微电网 建模 电压稳定性
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景和意义9-10
• 1.2 分布式发电10-12
• 1.2.1 分布式发电的基本特点10-11
• 1.2.2 分布式电源接入方式11-12
• 1.3 配电网电压稳定性12-13
• 1.4 国内外研究现状13-15
• 1.4.1 分布式电源建模13-14
• 1.4.2 含源配电网的电压稳定性14-15
• 1.5 本文研究内容15-17
• 第2章 分布式发电系统动态建模17-37
• 2.1 引言17
• 2.2 光伏发电系统动态建模与仿真17-26
• 2.2.1 光伏电池数学模型18-22
• 2.2.2 最大功率点跟踪模型(MPPT)22-24
• 2.2.3 逆变器并网控制24
• 2.2.4 光伏发电系统仿真模型24-26
• 2.3 风力发电系统动态建模与仿真26-31
• 2.3.1 轮机模型26-28
• 2.3.2 DFIG数学模型28-29
• 2.3.3 馈式风力发电机组的仿真模型29-31
• 2.4 燃料电池动态建模与仿真31-34
• 2.4.1 SOFC模型假设31
• 2.4.2 SOFC数学模型31-33
• 2.4.3 SOFC发电系统仿真模型33-34
• 2.5 蓄电池动态建模与仿真34-36
• 2.5.1 蓄电池电路模型34
• 2.5.2 蓄电池充放电控制34-35
• 2.5.3 蓄电池仿真模型35-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第3章 多分布式电源微网动态建模与仿真37-56
• 3.1 引言37
• 3.2 微网控制策略37-43
• 3.2.1 分布式电源控制方式37-40
• 3.2.2 典型微网控制策略40-43
• 3.3 微网建模43-47
• 3.4 并网运行方式下仿真分析47-53
• 3.4.1 稳态运行状态仿真分析47-49
• 3.4.2 负荷功率变化情况下仿真分析49-50
• 3.4.3 短路故障状态仿真分析50-53
• 3.5 并网转孤网运行方式仿真分析53-55
• 3.6 本章小结55-56
• 第4章 含源配电网电压稳定性仿真分析56-66
• 4.1 引言56
• 4.2 配电网网架结构56-57
• 4.3 含源配电网的静态电压稳定性分析57-61
• 4.3.1 静态电压稳定性指标57-59
• 4.3.2 算例分析59-61
• 4.4 含源配电网的暂态电压稳定性分析61-65
• 4.4.1 固定故障点下有无DG对暂态电压稳定性的影响61-62
• 4.4.2 同一故障点DG渗透率不同对暂态电压稳定性的影响62-63
• 4.4.3 不同故障点对暂态电压稳定性的影响63-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第5章 总结与展望66-68
• 5.1 总结66-67
• 5.2 展望67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果72-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 黄伟;孙昶辉;吴子平;张建华;;含分布式发电系统的微网技术研究综述[J];电网技术;2009年09期

2 吴俊玲,周双喜,孙建锋,陈寿孙,孟庆和;并网风力发电场的最大注入功率分析[J];电网技术;2004年20期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李季;含风电场的电力系统的电压稳定性的分岔研究[D];天津大学;2013年

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本文编号：987271