风电场并网运行的稳定性研究及优化

发布时间：2017-09-10 01:24

  本文关键词：风电场并网运行的稳定性研究及优化

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【摘要】：电能的需求日益增强,环境保护问题愈发严重,发展新能源发电已经是能源可持续发展的最佳途径。随着风力发电的迅猛发展,风电场发电占电网的百分比逐渐增加。大规模风电并网的技术问题亟需进一步的研究和提高。而由于风速变化具有不确定性和随机性,使风力发电与传统发电形势有着明显的区别,会给电网带来很大的影响。为保证大规模风电接入后电网的安全稳定运行,风电接入后的电网运行控制技术越来越重要,电网的稳定控制技术、运行控制技术、优化调度技术以及风电与电网的协调控制技术将成为风电并网控制技术中的关键技术。论文首先介绍了了风电技术在国内外的发展应用与研究现状,介绍了风力发电系统的构成及各主要设备的运行原理,在此基础上建立风力发电系统的数学模型。接着分析了风电并网对电网稳定性的影响，，总结了目前提高电网稳定性的主要对策。为充分了解风电场对电网的影响,本文对带有风电场的电力系统的潮流进行了深入研究,分析了不同潮流计算的优缺点。并以葫芦岛为例,利用Matlab及其仿真平台实现电力系统潮流计算,分析了风电并网对葫芦岛电网可能带来的影响。针对含有风电场的电力系统的优化问题,本文采用最优潮流的计算方法。最优潮流是同时考虑网络安全性和系统经济性的一种实现电力优化的问题,最后论文通过安全性和经济性两个方面的分析实现对葫芦岛电力系统的优化。
【关键词】：风电并网 电网稳定 潮流计算 优化
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614;TM712
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外风力发电应用现状10
• 1.3 国内外风力发电研究现状10-12
• 1.4 论文的主要研究内容12-13
• 第2章 风力发电系统建模13-24
• 2.1 引言13
• 2.2 风力发电系统的构成及分类13-14
• 2.3 风能输出14-15
• 2.3.1 风力机输出功率14-15
• 2.3.2 风力机功率调节原理15
• 2.4 恒速型风电机组的运行特性15-20
• 2.4.1 鼠笼式感应风电机组的运行原理16-18
• 2.4.2 鼠笼式感应风电机组的风速功率特性18-20
• 2.5 变速型风电机组的运行特性20-23
• 2.5.1 双馈感应式发电机组的数学模型20-21
• 2.5.2 双馈感应式风电机组的功率传输特性21-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 风电并网稳定性分析24-29
• 3.1 引言24
• 3.2 电能质量影响24-26
• 3.2.1 电压波动和闪变24-25
• 3.2.2 谐波污染25-26
• 3.2.3 频率偏差问题26
• 3.3 稳定性影响26-27
• 3.3.1 静态稳定性影响26
• 3.3.2 暂态稳定性影响26-27
• 3.4 提高风电并网电网稳定性的主要对策27-28
• 3.4.1 对电能质量的改善27
• 3.4.2 低电压穿越问题的改善27
• 3.4.3 电网稳定性的改善27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第4章 风电并网系统潮流计算29-40
• 4.1 引言29
• 4.2 电力系统潮流计算分析29-30
• 4.2.1 潮流计算的约束条件29
• 4.2.2 电力系统节点分类29-30
• 4.3 电力系统潮流计算的一般方法30-32
• 4.3.1 牛顿—拉夫逊法31
• 4.3.2 PQ分解法31-32
• 4.4 风电场模型32
• 4.5 风力发电并网系统潮流计算及其分析32-39
• 4.5.1 潮流计算节点问题32-33
• 4.5.2 双馈异步感应式风力发电机的潮流计算33-34
• 4.5.3 风力发电并网系统34-36
• 4.5.4 风力发电并网系统潮流计算36
• 4.5.5 潮流计算结果及其分析36-39
• 4.6 本章小结39-40
• 第5章 风电并网系统优化运行40-50
• 5.1 引言40
• 5.2 电力系统最优潮流40-45
• 5.2.1 最优潮流研究内容40
• 5.2.2 最优潮流模型40-41
• 5.2.3 最优潮流计算方法41-45
• 5.3 含风电场的最优潮流45-47
• 5.4 算例分析47-49
• 5.5 本章小结49-50
• 第6章 结论与展望50-51
• 6.1 结论50
• 6.2 展望50-51
• 参考文献51-53
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果53-54
• 致谢54-55
• 作者介绍55

【共引文献】

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本文编号：823913