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配置储能系统的风电场在局域电网黑启动中的应用研究

发布时间:2018-04-15 17:04

  本文选题:黑启动 + 风电场 ; 参考:《华北电力大学》2014年硕士论文


【摘要】:黑启动是目前解决电网大规模停电的一个主要途径,其关键在于停电后黑启动电源点的启动,通常情况下,会选择水电站作为黑启动电源点。然而,随着能源危机与环境问题的加剧,开发利用新型可再生清洁能源成为国内外研究的热门课题,而将可再生能源风能引入作为黑启动电源点,也成为一个前瞻性的研究方向。本文介绍黑启动的发展历程,分析了可再生能源风能发展现况,进一步提出将超级电容与蓄电池组成的混合储能系统与风力发电相结合的局域电网黑启动方案,并进行了分析、仿真及模拟实验。 首先,列举了目前较为常用的风能功率短期预测模型,分析了各自的优点和不足之处。在此基础上,建立了基于人工神经网络与物理模型的风能功率密度的综合数学模型,并结合目前计算风能方法,给出了评价风能的方法,通过此方法可以推算满足黑启动电源要求的风能应达到的范围。结合风力发电机的原理及黑启动对电源的要求提出适用于黑启动的风场改造方案。 其次,为了保证黑启动的顺利进行,对风能并网后的稳定性相关问题进行了系统分析。同时,考虑到风力发电的间歇性与波动性,为了确保黑启动顺利实施,提出了将混合储能装置与风力发电相结合的黑启动方案,该方案借助储能系统能够实现短时注入高功率的优点,提高了风电场作为黑启动电源的稳定可持续供电及快速反映能力。 最后,以某风电场为例,搭建了基于双馈风力发电机组与混合储能系统的仿真模型,对电网大规模停电、黑启动电源接入及电网快速恢复三方面进行了仿真分析,仿真结果验证了文中黑启动电源方案的可行性。
[Abstract]:Black start is one of the main ways to solve the power outage. The key lies in the start-up of the black-start power supply point after the blackout. Usually, the hydropower station will be chosen as the black-start power supply point.However, with the aggravation of energy crisis and environmental problems, the development and utilization of new renewable clean energy has become a hot topic at home and abroad.Also become a prospective research direction.This paper introduces the development history of black start, analyzes the development of renewable energy and wind energy, and further puts forward the black start scheme of local power grid, which combines the hybrid energy storage system composed of super capacitor and battery with wind power generation.Simulation and simulation experiment.Firstly, the short-term prediction models of wind power are listed, and their advantages and disadvantages are analyzed.On this basis, a comprehensive mathematical model of wind power density based on artificial neural network and physical model is established.By this method, the range of wind energy which can meet the requirements of black start power supply can be calculated.Combined with the principle of wind turbine and the requirements of black-start power supply, the wind field reconstruction scheme suitable for black-start is put forward.Secondly, in order to ensure the smooth black start, the stability of wind power grid is analyzed systematically.At the same time, considering the intermittent and volatility of wind power generation, in order to ensure the smooth implementation of black-start, a black-start scheme combining hybrid energy storage unit with wind power generation is proposed.With the help of energy storage system, this scheme can realize the advantage of short-term injection of high power, and improve the stable and sustainable power supply and rapid response ability of wind farm as a black start power supply.Finally, taking a wind farm as an example, a simulation model based on doubly-fed wind turbine and hybrid energy storage system is built, and three aspects of power grid power outage, black start power supply access and power grid quick recovery are simulated and analyzed.The simulation results verify the feasibility of the black-start power supply scheme in this paper.
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM614

【参考文献】

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本文编号:1755008

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