基于调峰和频率安全约束的新能源最大消纳能力研究

发布时间：2020-10-13 03:49

　　 近年来,我国新能源持续快速发展,在电网中渗透率日益增大,逐步进入大规模发展阶段。但因其随机性和不稳定性,导致电网调峰能力不足以及引发频率安全稳定等各方面的问题,从而成为制约新能源发展的阻力。针对这些可能会限制新能源消纳水平的因素,本文考虑调峰能力、频率安全两个约束条件,展开对电网新能源消纳水平的研究。首先基于PSD-BPA电力系统仿真软件,搭建了包含火电、风电以及光伏的外送系统模型。在此模型的基础上,提出了一种考虑联络线外送功率的基于调峰约束的新能源渗透率计算方法。该方法针对新能源的“反调峰”特性,在极端条件下分析了负荷高峰、低谷时新能源的出力方式。然后研究了模型中火电机组的调峰范围以及旋转备用容量、联络线外送功率大小,并根据冬季、夏季典型日的负荷曲线对新能源渗透率进行求解,实现了考虑调峰约束后对电网新能源消纳能力的评估。同样基于上述模型,根据系统等值惯性时间常数的概念,推断出随着新能源出力占比的提高,在发生故障时会加剧系统频率的变化幅度,并运用PSD-BPA程序仿真验证了上述结论。针对电网中出现故障的不同的严重程度以及采取的相应的频率控制措施进行了研究:发生小扰动时依靠系统的自愈;发生严重故障时需采取安控措施,针对故障后高周状态进行了安控切机策略的配置;发生极端故障时需采取安控措施和第三道防线的联合动作,针对高周状态进行了高周切机和已有安控联合切机的方案配置。整定了各类故障发生以及相应频率控制措施动作后的频率安全标准原则,以此作为约束进行系统最大新能源渗透率仿真分析。研究了各约束条件对新能源渗透率的交互影响,整体上综合评估了系统的新能源消纳能力。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM621
【部分图文】：

1+sTp1 βPgen1+sTpr1Pref+-Kpp+sKPI++dβminβmin图 2-4 桨距角控制系统框图距角通过发电机转子转速和输出功率共同进行调节，当发电机输出值时，桨距角设定为零；当发电机输出功率达到额定功率时，通过值从而限制发电机输出功率。5 风电机有功无功控制模型馈风电机组通过背靠背 PWM 变换器实现功率控制，变换器控制具特点，因此采用简化的变换器与发电机模型，将发电机等效为受转制的一个电流源，并加入两个延迟环节以适应转子侧换流器的快速为双馈感应风力发电机可以实现有功无功的解耦控制，因此整个控解为两个独立的控制环节。图 2-5、2-6 分别为风电机有功、无功

桨距角设定为零；当发电机输出功率达到额定功率时，通过值从而限制发电机输出功率。5 风电机有功无功控制模型馈风电机组通过背靠背 PWM 变换器实现功率控制，变换器控制具特点，因此采用简化的变换器与发电机模型，将发电机等效为受转制的一个电流源，并加入两个延迟环节以适应转子侧换流器的快速为双馈感应风力发电机可以实现有功无功的解耦控制，因此整个控解为两个独立的控制环节。图 2-5、2-6 分别为风电机有功、无功图 2-5 双馈风电机组有功控制框图
【参考文献】

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本文编号：2838693