风电高渗透率电网中的高频切机方案优化研究

发布时间：2023-10-21 15:59

　　作为电网频率紧急控制的第三道防线,高频切机与低频减载对维持电网的安全稳定具有重要作用,不合理的高频切机方案可能导致高频切机装置与低频减载装置的反复动作,甚至造成系统频率崩溃。目前,高频切机参数主要参照火电机组标准设计,且在系统频率过高时优先切除水电机组。然而,与火电机组相比,水电机组的频率异常允许运行范围较宽,对频率调节能力更强,常规高频切机方案仍有优化空间。此外,以风电为主的间歇性能源渗透率不断增加,其功率的波动更易引发频率波动,甚至引起频率越限,为保证系统安全稳定运行,需要重新设置高频切机方案。针对以上问题,本文对高频切机方案进行了深入仿真研究。首先,本文应用PSD-BPA软件搭建了 10机39节点及3机9节点仿真模型,在此基础上针对不同的电网系统合理配置水电、火电及风电机组,以便后续进行高频切机方案的研究。其次,通过搜集整理相关资料得到水电机组低频保护限值和过频保护限值,水电机组的过频保护装置频率动作值比火电机组高;由于电网高频切机装置先于过频保护装置动作,纯水电电网中的高频切机动作值可适当放宽。针对不同外送功率下的纯水电电网进行分析,研究可得其高频切机方案第一轮频率动作值可由传...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外频率紧急控制措施研究现状
        1.2.2 水电为主的电网高频切机措施及研究现状
        1.2.3 风电并入电网后的高频切机措施及研究现状
    1.3 论文主要研究内容
2 用于高频切机策略研究的系统模型
    2.1 火电机组模型
        2.1.1 发电机模型
        2.1.2 调速器系统模型
        2.1.3 原动机模型
        2.1.4 励磁系统模型
    2.2 水电机组模型
        2.2.1 水轮机模型
        2.2.2 调速器模型
        2.2.3 励磁系统模型
    2.3 风电机组模型
        2.3.1 风电机模型
        2.3.2 风速模型
        2.3.3 风功率模型
    2.4 负荷模型
    2.5 系统模型介绍
    2.6 本章小结
3 电网高频切机措施的优化仿真
    3.1 低频、过频保护及安稳装置布置原则
        3.1.1 低频、过频保护及其与安稳装置的联系
        3.1.2 高频切机整定原则与配置介绍
        3.1.3 最小欠切原则
    3.2 纯水电电网的高频切机频率动作值的优化
        3.2.1 水电机组频率异常允许运行范围讨论
        3.2.2 纯水电电网高频切机方案的频率动作值的选择
        3.2.3 纯水电电网高频切机方案频率动作值的对比仿真
    3.3 水火混合电网中的高频切机方案优化
    3.4 纯水电电网的低频减载频率动作值的优化
    3.5 本章小结
4 风电高渗透率电网的高频特性分析及高频切机措施
    4.1 风电高渗透率电网的频率特性
        4.1.1 传统电力系统频率特性
        4.1.2 风电高渗透率电网的频率特性
    4.2 风电机组的频率保护及频率保护配置分析
    4.3 风电接入对系统频率影响的实例分析
        4.3.1 仿真系统建模
        4.3.2 不同类型机组的影响
        4.3.3 渗透率的影响
        4.3.4 风速的影响
    4.4 风电高渗透率电网的高频切机优化措施
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间主要研究成果



本文编号：3856158