风力发电机组的并网及穿透功率极限的仿真研究

发布时间：2017-10-04 13:58

  本文关键词：风力发电机组的并网及穿透功率极限的仿真研究

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【摘要】：随着环境污染的日益加重和不可再生能源的肆意利用,国内外纷纷投入大量的物力和人力开发清洁能源。其中,风能是一种被广泛应用的绿色能源。风能的利用主要是通过风力发电,风力发电对环境的污染较小,而且与火力发电厂和核能发电厂相比,建立风力发电厂的投资成本也相对低。但是风能是难以控制和预测的,变化幅度大。因此,当系统中风电装机容量较大时,风能的不规则变化会给电力系统带来不可估量的影响。据此,在风电场并网前期,确定风电场合理的装机容量值,会有效减少因风能变化给风力发电系统带来的不良影响,即确定风力发电系统风电穿透功率极限值。本文主要从以下三个方面研究风电场穿透功率极限的问题。一、通过阅读研究国内外相关资料,了解风电场穿透功率极限的研究现状,总结现有的主要研究方法,以及目前并网的风力发电机组主要类型。找出影响风电穿透功率极限的主要约束条件以及建立风力发电机组的主要方法。二、应用MATLAB仿真软件分别对风力发电机组的风轮部分、传动系统部分和发电机部分进行建模,最后搭建出完整的风力发电机组,并在MATLAB仿真软件上对搭建的风力发电机组进行仿真分析。三、通过PSASP电力系统仿真软件搭建WSCC三机九节点风力发电厂仿真模型,并对本文建立的风力发电机组进行调用,分别在风力发电机组不同运行状态下对风力发电系统进行仿真分析。通过以上三个主要方面的仿真研究,本文顺利完成了从风力发电机组的仿真模型建立到风力发电机组的并网仿真分析,最后通过仿真分析和数学优化的计算方法得出WSCC三机九节点风力发电厂穿透功率极限值。
【关键词】：风力发电机组 系统暂态稳定 风电穿透功率极限
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614;TM743
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 课题的选题背景9-10
• 1.2 国外风力发电的发展现状10-11
• 1.3 国内风力发电的发展现状11-12
• 1.4 我国风力发电发展的影响因素12-15
• 1.4.1 环境因素12-13
• 1.4.2 技术因素13-14
• 1.4.3 政府政策因素14-15
• 1.5 研究风电穿透功率极限的必要性15-16
• 1.6 论文的主要研究工作和章节安排16-18
• 第二章 风电穿透功率极限研究方法18-34
• 2.1 风电场并网对电力系统的影响18-19
• 2.2 影响风电场穿透功率极限的因素19-20
• 2.3 风电穿透功率极限研究方法20-33
• 2.3.1 动态仿真分析方法20-25
• 2.3.2 优化类研究方法25-33
• 2.3.3 频率约束类研究方法33
• 本章小结33-34
• 第三章 风力发电机组的建模与仿真分析34-48
• 3.1 风力发电机组简介34-38
• 3.1.1 风力发电机组的分类34-35
• 3.1.2 风力发电机组的构成35-38
• 3.2 风力发电机组仿真模型的建立38-44
• 3.2.1 风轮的空气动力学分析及模型建立38-40
• 3.2.2 传动系统的数学模型分析40-43
• 3.2.3 发电机部分的数学模型分析43-44
• 3.3 风力发电机组的动态仿真分析44-47
• 本章小结47-48
• 第四章 风电场穿透功率极限的算例分析48-65
• 4.1 穿透功率极限值计算方法数学模型的建立48-51
• 4.1.1 数学模型的建立48-49
• 4.1.2 数学模型的优化49-51
• 4.2 风电场仿真模型的建立及风力发电机组的并网51-61
• 4.2.1 WSCC-9节点系统的搭建51-59
• 4.2.2 风力发电机组的并网59-61
• 4.3 风电场穿透功率极限的算例研究61-64
• 本章小结64-65
• 结论65-67
• 参考文献67-70
• 附录A WSCC-9基础数据(基准容量：100MVA)70-71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文71-72
• 致谢72

【参考文献】

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本文编号：970990