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风电场动态等值方法研究
作 者: 高群
导 师: 余贻鑫
学 校: 天津大学
专 业: 电力系统及其自动化
关键词: 风电场 动态等值 恒速恒频风电机组 猴群算法 临界清除时间
分类号: TM614
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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引 用: 1次
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内容摘要
随着风电场建设规模的日益扩大,风电对接入电力系统的影响也越来越大。所以,对于含有风电场的电力系统,需要建立正确的数学模型,借以实现对该系统进行仿真分析。由于风力发电机的单机容量相对较小,大型风电场往往由数百台风力发电机组成。对于大型互联电力系统,有必要研究接入风电场的动态等值方法,以减少含风电电力系统的分析规模和仿真时间。本文针对恒速恒频风力发电机组,研究其动态等值问题,主要工作如下:1、介绍了恒速恒频发电机组的数学模型,包括空气动力系统模型、传动机构模型、异步发电机模型以及桨距角控制环节模型,并在DigSILENT软件平台上实现了恒速恒频风电机组的建模。2、介绍了可用于大维数系统优化问题求解的猴群算法,并加以改进,将其成功的引入到风电场的动态等值问题中;进而基于DIgSILENT软件平台,使用DPL语言实现了该算法的编程应用。3、介绍了动态等值的定义及流程,以及风电场动态等值的具体实现过程。4、采用临界清除时间作为等值方法的评价标准,对不同型号的异步发电机进行动态等值分析。结果表明,采用猴群算法进行风电场动态等值前后的系统,临界清除时间基本一致,说明了猴群算法应用于风电场等值的有效性;与加权法相比,该算法具有明显的精度优势;与遗传算法相比,该算法更稳定、收敛更快。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-7 第一章 绪论 7-19 1.1 选题背景及意义 7-8 1.2 风力发电发展概况 8-14 1.2.1 世界风能资源分布 8 1.2.2 国外风力发电发展现状及未来 8-11 1.2.3 我国风能资源分布 11-13 1.2.4 我国风力发电发展现状及未来 13-14 1.3 风力发电与常规能源发电的主要区别 14 1.4 电力系统的稳定性 14-16 1.4.1 功角稳定性 15 1.4.2 电压稳定性 15-16 1.4.3 频率稳定性 16 1.5 课题研究现状 16-17 1.6 本文的主要工作 17-19 第二章 风电系统的数学模型 19-36 2.1 风力发电原理 19 2.2 风能基础知识 19-20 2.3 风力发电机组类型 20-23 2.3.1 恒速恒频风电机组 20-21 2.3.2 变速恒频风电机组 21-23 2.4 风速模型 23-24 2.5 恒速恒频风电机组的数学模型 24-34 2.5.1 空气动力系统模型 25-27 2.5.2 传动机构模型 27-30 2.5.3 异步电机模型 30-33 2.5.4 桨距角控制系统模型 33-34 2.6 大规模风电场对电网的影响 34-35 2.6.1 对系统稳定性的影响 34 2.6.2 对电能质量的影响 34-35 2.6.3 对发电计划和调度的影响 35 2.7 本章小结 35-36 第三章 猴群算法理论及分析 36-43 3.1 引言 36 3.2 优化模型 36-37 3.3 猴群算法原理及实现 37-41 3.3.1 解的表示 37-38 3.3.2 初始化 38 3.3.3 爬山过程 38-39 3.3.4 观察-跳跃过程 39-40 3.3.5 翻过程 40 3.3.6 算法的终止 40-41 3.4 应用结果 41-42 3.5 本章小结 42-43 第四章 风电场动态等值 43-58 4.1 引言 43 4.2 等值模型中机群的划分原则 43-44 4.3 网络化简 44-45 4.4 相关机群参数聚合 45-47 4.4.1 对猴群算法的改进 45-46 4.4.2 猴群算法在等值中的应用 46-47 4.5 算例仿真分析 47-57 4.5.1 仿真软件介绍 47-48 4.5.2 算例系统 48-50 4.5.3 仿真结果及分析 50-56 4.5.4 结论 56-57 4.6 本章小结 57-58 第五章 总结与展望 58-60 5.1 结论 58 5.2 展望 58-60 参考文献 60-64 发表论文和参加科研情况说明 64-65 致谢 65
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 各种发电 > 风能发电
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