大规模间歇式能源有功自动调度及控制系统的设计与实施

发布时间：2017-08-31 23:22

  本文关键词：大规模间歇式能源有功自动调度及控制系统的设计与实施

  更多相关文章： 间歇式能源 自动调度 有功控制 协调控制 稳定控制 风力发电 光伏发电

【摘要】：随着经济的持续发展,人类社会对能源的需求越来越大。为应对能源危机及全球气候变暖,在世界范围内,各国已广泛开发利用风力发电、光伏太阳能发电等间歇式能源发电。至2020年,我国对风力发电、光伏太阳能发电的规划为在西北、东北、华北及东部沿海等地区建成8个千万千瓦级大型风电基地,同时在其中部分地区建设百万千瓦级大型光伏发电基地。我国间歇性能源发展整体呈现出大规模开发、远距离传输、高电压集中并网为主的特点。由于风电、光电等间歇式能源具有随机性、波动性和间歇性,一个地区大规模风电、光伏电站的集中并网,给当地的电力系统的调度、运行以及控制带来许多困难。本文通过调查分析风电、光电有功调度及控制的现状,研究大规模风电、光电集中接入电力系统后,电网有功调度及控制存在的困难及问题,同时结合国内外间歇式能源有功调度、控制的经验及我国间歇式能源发展规划和趋势,分析了大规模风电、光电实际运行的出力特征,提出了大规模间歇式能源有功自动调度及控制的方案。首先,概括了间歇式能源出力特征；论述了间歇式能源调度运行的现状及大规模集中并网的一些问题；分析了国内外风电、光电有功功率调度及控制的现状及经验。其次,通过分析研究,提出了两种有功功率调度运行的控制思路,分别为最大出力控制模式和出力跟踪模式。为实现这两种控制思路,根据通信通道、设备资源等条件,设计整个系统的架构,保证系统的可靠性和可行性,同时还考虑了系统的可扩展性。之后,提出了有功自动调度及控制系统的整体控制策略,详细论述了场站间协调控制策略、区域间协调控制策略、风光联合控制策略及风光火联合控制策略。该系统的核心是有功控制策略,该控制系统既要保证电力系统的安全稳定运行,同时又要最大限度的提高电网对间歇式能源的接纳能力,使歇式电源的发电量最大、最优,以达到充分利用可再生能源的目标。为实现对整个系统进行实时监控的功能,以及为智能协调控制策略提供运行平台,设计开发了调度端监控软件。调度端监控平台设计开发了各功能模块,具有多源数据处理、人机界面、统计分析等特色功能。根据系统的功能要求和风电、光电的实际运行特点,基于电网安全稳定控制平台研究开发了有功功率调节控制装置。该装置可实现按照调度下发的发电计划自动或人工调整场站出力,超计划切机,加出力申请等功能,满足风电场、光伏电站生产,控制有功等需求。最后,该系统的研究、设计与实施,为大规模新能源基地跨越性发展提供了技术支撑,促进了大规模新能源基地持续稳定健康发展,带来了经验及效益。总结了下一步需要进行研究的问题。
【关键词】：间歇式能源 自动调度 有功控制 协调控制 稳定控制 风力发电 光伏发电
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM61;TM73
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 课题目的和意义10-12
• 1.3 课题研究现状12-13
• 1.4 本文主要工作13-14
• 1.5 本文主要结构14
• 1.6 本章小结14-16
• 第二章 系统配置方案及设计原则16-26
• 2.1 电网背景介绍17-19
• 2.2 控制思路19-21
• 2.3 配置及方案21-22
• 2.4 组成及功能22-24
• 2.5 设计原则及目标24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 调度运行控制策略26-46
• 3.1 整体控制策略26-29
• 3.2 场站间协调控制策略29-35
• 3.3 区域间协调控制策略35-37
• 3.4 风光联合控制策略37-42
• 3.5 风光火联合控制策略42-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 调度端监控操作平台46-55
• 4.1. 主要功能介绍47-52
• 4.2 主要特点52-54
• 4.3 本章小结54-55
• 第五章 有功功率调节控制装置55-63
• 5.1 装置硬件结构55-56
• 5.2 装置软件设计56-61
• 5.3 软硬件特点61
• 5.4 本章小结61-63
• 第六章 结论和展望63-64
• 6.1 论文研究工作和结论63
• 6.2 下一步展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68

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