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含大规模风电场的电网等值研究

作　者: 谭娟
导　师: 林俐
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 风电场电网等值同调等值参数聚合 PSS/E
分类号: TM744
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

能源和环保的要求促使风力发电成为除水力发电以外最成熟、发展最快的清洁可再生能源发电技术,近20年来,并网型风力发电在世界范围内得到快速发展,但随着风电机组单机容量和风电场规模的不断增大,风电也对电力系统的稳定运行带来了不可避免的影响。在进行电力系统仿真计算时,现有的等值处理外部网络做法已不再适用于含大规模风电场地区的电网等值。因此,本文研究含大规模风电场的电网等值问题具有重要的理论意义和实用价值。本文在总结国内外电网等值的研究现状基础上,完成的主要工作如下：(1)详细推导了双馈感应发电机模型及其控制系统,深入研究了双馈异步发电机的运行机理,在此基础上建立了系统的整体模型。(2)研究了含大规模风电场电网的同调等值,从同调机群识别、同调母线聚合、同调机群参数聚合以及网络化简4个方面,完成了对含风电场集中地区的同调等值。提出了基于加权法的风电场模型参数聚合的实用方法。(3)提出了按各风电场效率加权平均值计算、按各风电场效率平均值计算、按各风电场效率最大值计算和按各风场效率最小值计算等4种等值风场容量计算方案。(4)通过仿真对比验证了本文提出等值方法的准确性,并分析了误差原因。(5)讨论了等值方法适用范围,提出了风电场容量所占系统容量比例大于4%时,本文的等值方法能提高仿真准确度。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 选题背景及意义  9-11
    1.1.1 国内外风电发展现状  9-10
    1.1.2 大规模风电场并网带来的问题  10-11
  1.2 含大规模风电场电网等值的研究现状  11-12
  1.3 论文的主要工作  12-14
第2章电网等值的基本方法  14-28
  2.1 引言  14
  2.2 静态等值  14-22
    2.2.1 静态等值研究和应用现状  15-16
    2.2.2 常规Ward等值法及其改进  16-18
    2.2.3 REI等值法及其改进  18-22
  2.3 动态等值  22-27
    2.3.1 动态等值问题  22-23
    2.3.2 动态等值的方法  23-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章风电集中地区电网等值研究  28-46
  3.1 引言  28-29
  3.2 双馈感应发电机模型及其控制系统  29-37
    3.2.1 双馈感应发电机模型  29-33
    3.2.2 双馈感应发电机的控制系统  33-37
  3.3 含风电场的同调等值  37-42
    3.3.1 同调机群识别  37-38
    3.3.2 同调母线聚合  38-40
    3.3.3 同调机群参数聚合  40
    3.3.4 网络化简  40-42
  3.4 等值后相关问题讨论  42-45
    3.4.1 网络负荷处理  42-43
    3.4.2 等值风电场容量选取  43-45
  3.5 本章小结  45-46
第4章风电集中地区电网等值的仿真分析  46-53
  4.1 仿真软件及仿真系统  46-47
  4.2 等值实现  47-48
  4.3 仿真结果分析  48-52
    4.3.1 风电场故障极限时间讨论  48-49
    4.3.2 风电场容量选取讨论  49-50
    4.3.3 动态仿真结果对比  50-51
    4.3.4 等值适用范围讨论  51-52
  4.4 本章小结  52-53
第5章结论与展望  53-55
  5.1 结论  53
  5.2 工作展望  53-55
参考文献  55-58
在校期间发表的学术论文和参加科研情况  58-59
致谢  59

含大规模风电场的电网等值研究

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