大规模风电并网的小干扰稳定性分析

发布时间：2017-09-07 08:48

  本文关键词：大规模风电并网的小干扰稳定性分析

  更多相关文章： 风电场等值 小干扰稳定性 特征值分析 振荡衰减参数

【摘要】：随着对风力资源开发力度的加大,风电作为一种新型的清洁能源受到了极大的重视。我国的输电网络地域上距离较远,负荷较重,本身存在一定小干扰稳定性的安全隐患,而大规模风电场接入大电网势必会增加问题的复杂性,因此对大规模风电并网的小干扰稳定性问题的研究是具有重要的理论和实际意义。本文从定性的角度分析了地域和风电场内风机台数与风速的关系,并以风机台数为变量将风电场的风速等值为复合波模型,建立风电场的等值风速模型。而后在模块化分解双馈型风电机组数学模型的基础上,以各个模块为单位将风电场等值为单台风电机组。其次,本文以小干扰稳定性研究的特征值分析法为基础,详细分析了阻尼比等各个参量所表征的物理意义,指出在振荡频率较低时,使用阻尼比不能完整描述系统的振荡衰减特征,并基于DIgSILENT/Power Factory平台进行了仿真分析,研究了各个振荡模式所表达的含义,对存在安全隐患最大的区域间振荡模式进行了详细的分析,验证了现有分析方法存在的问题。最后,本文基于特征值分析法提出了振荡衰减参数的定义,并以此为主要判据对与等值风机模型相关性较强的振荡模式进行了具体的分析。仿真结果表明,风电场的接入会引入一种相对稳定的本地振荡模式,且风速的波动及风机旋转轴刚性系数的增加会导致该振荡模式的稳定性小幅下降;风电渗透率的增加会导致各个振荡模式稳定性的下降,尤其对于区域间振荡模式,极易产生安全隐患。采用本文所提出的振荡衰减参数作为风电并网的小干扰稳定性指标能更好描述风电的小干扰稳定特征。
【关键词】：风电场等值 小干扰稳定性 特征值分析 振荡衰减参数
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614;TM712
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 选题背景及其意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.3 研究方法及技术路线14-16
• 2 计及风速的风电场动态等值模型16-33
• 2.1 概述16
• 2.2 复合波型风速的等值建模16-17
• 2.3 风电机组的数学模型17-24
• 2.4 风电场的模块化动态等值建模24-27
• 2.5 仿真验证27-31
• 2.6 本章小结31-33
• 3 风电接入区域电网的小干扰稳定性分析33-45
• 3.1 概述33
• 3.2 小干扰稳定性分析概述33-34
• 3.3 阻尼比的物理意义分析34-36
• 3.4 区域互联电网的建模与分析36-39
• 3.5 风电并入区域互联电网的小干扰稳定性分析39-43
• 3.6 本章小结43-45
• 4 基于特征值分析法的振荡衰减参数45-55
• 4.1 概述45
• 4.2 振荡衰减参数的定义45-46
• 4.3 不同系统参数对振荡衰减参数的影响分析46-53
• 4.4 本章小结53-55
• 5 总结与展望55-57
• 5.1 工作总结55-56
• 5.2 工作展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-62
• 附录 攻读硕士学位期间参与的科研项目62

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本文编号：808571