直流调制改善风火打捆交直流系统的频率稳定性研究

发布时间：2017-09-22 09:22

  本文关键词：直流调制改善风火打捆交直流系统的频率稳定性研究

  更多相关文章： 风火打捆 特高压直流 频率稳定 一次调频 直流调制 协调频率控制

【摘要】：我国风能资源丰富,主要集中在内蒙古、新疆、甘肃、吉林和黑龙江等三北地区,受能源资源和负荷“逆向”分布的特点所限,及西北地区风电与火电同时存在外送需求,将风电与火电打捆并经特高压直流系统外送已成为西北地区大规模风电开发与并网的重要模式。随着风电基地装机容量的增加,风电出力的间歇性与波动性必然对送端系统的频率稳定性产生重大影响,因此亟需对我国大规模风电和火电基地直流外送系统的频率稳定问题及其控制策略展开研究。本文基于哈密-郑州±800kV特高压直流风火打捆外送系统的实际背景,总结概述了风火打捆交直流外送系统的实际情况及可能存在的问题,包括功角稳定问题、电压稳定问题和频率稳定问题。在电力系统分析软件PSD-BPA中,分别建立了风火打捆孤岛直流外送系统和风火打捆联网直流外送系统模型,包括详细的风电机组模型、火电机组模型、直流系统模型及风速模型等。基于实际测风数据,分析了不同时间尺度下风功率波动的概率分布情况。其次,基于风火打捆联网直流外送等值系统,从宏观特性上研究了不同因素对风火打捆送端系统频率稳定性的影响,主要包括不同风电类型、风电接入比例、系统备用比例及联网系统惯量：通过对火电机组一次调频的机理分析,研究了风火打捆系统中火电机组一次调频关键参数对调频效果的影响,提出了风电接入情况下对火电机组一次调频关键参数的整定要求。最后,本文概述了直流系统调制技术的原理及多种直流调制控制方式,分析了利用直流调制改善系统频率稳定性的作用原理。针对频率稳定问题较为突出的风火打捆孤岛直流外送方式,提出了用于改善送端系统频率稳定性的直流频率控制策略,包括调制方式及调制信号的选择、控制器参数优化整定；综合考虑火电机组调频能力,分析了直流系统与火电机组协调频率控制的必要性,并提出直流系统与火电机组的协调频率控制策略,通过仿真验证了所提控制策略的有效性。最后总结了风火打捆系统两种外送方式的特点及其频率控制策略。
【关键词】：风火打捆 特高压直流 频率稳定 一次调频 直流调制 协调频率控制
【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】：TM721.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 课题研究背景8-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 风电接入对电网频率的影响研究10-11
• 1.2.2 大规模风电并网系统的调频策略研究现状11-13
• 1.2.3 现有研究的不足13
• 1.3 本文主要研究工作13-16
• 第二章 风火打捆系统稳定问题概述及建模16-34
• 2.1 引言16
• 2.2 风火打捆直流外送系统概述16-17
• 2.3 风火打捆交直流系统稳定问题概述17-24
• 2.3.1 功角稳定概述17-19
• 2.3.2 电压稳定概述19-22
• 2.3.3 频率稳定概述22-24
• 2.4 风火打捆直流外送系统建模24-30
• 2.4.1 风电机组模型24-26
• 2.4.2 火电机组模型26-28
• 2.4.3 直流系统模型28-29
• 2.4.4 风速模型29-30
• 2.5 风电基地出力特性分析30-33
• 2.6 小结33-34
• 第三章 风火打捆交直流系统频率特性分析34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 不同因素对风火打捆系统频率特性的影响分析34-41
• 3.2.1 不同风机类型35-36
• 3.2.2 风电接入比例36-40
• 3.2.3 系统备用比例40
• 3.2.4 联网系统惯量40-41
• 3.3 发电机一次调频参数对频率控制的影响分析41-46
• 3.3.1 调节机理及关键参数分析41-43
• 3.3.2 风电接入环境下对一次调频关键参数的调整分析43-46
• 3.4 小结46-48
• 第四章 计及直流调制的风火打捆系统频率控制策略研究48-64
• 4.1 引言48
• 4.2 直流调制48-51
• 4.2.1 直流有功功率调制49
• 4.2.2 直流频率调制49-51
• 4.2.3 直流功率紧急支援51
• 4.2.4 直流其他附加控制51
• 4.3 直流调制改善系统频率稳定性的作用原理51-52
• 4.4 风火打捆直流外送系统直流频率调制控制策略52-58
• 4.4.1 调制方式的选择52
• 4.4.2 控制器参数整定52-56
• 4.4.3 仿真验证56-58
• 4.5 直流系统与火电机组协调频率控制策略58-62
• 4.5.1 火电机组优先调节的协调控制策略59-60
• 4.5.2 直流系统优先调节的协调控制策略60-61
• 4.5.3 仿真算例61-62
• 4.6 风火打捆直流外送系统频率控制策略总结62-63
• 4.6.1 风火打捆孤岛直流外送方式62-63
• 4.6.2 风火打捆联网直流外送方式63
• 4.7 小结63-64
• 第五章 结论与展望64-66
• 5.1 论文研究工作总结64-65
• 5.2 对后续工作的展望65-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-74
• 作者简介74

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;提高云南电网频率稳定性的研究[J];云南电业;2004年11期

2 张晓波;常喜强;王占霞;张新燕;郭虎奎;;基于风电模型的新疆电网频率稳定性研究[J];华东电力;2009年12期

3 S.N.Bagaev;沈乃o，

本文编号：900016