含风电场的电力系统稳态分析研究
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本文着眼于并网风力发电机组与电网之间的相互影响,基于I/PSS,分别从机组控制策略选择和接入系统网络分析的角度,针对风电场并网运行后电网稳态特性等问题进行了研究。首先,研究了系统稳态性分析所需要的风电场数学模型,建立了考虑传动轴柔性的风力发电机数学模型。其次,在研究含风电场的系统潮流计算的三种模型基础上,利用联合迭代方法,结合I/PSS软件,针对含有异步风力发电机和双馈机的风电场对电力系统稳态特性的影响给出一个评价的标准。研究结果显示变速风力机组在改善系统稳态性上具有优越性;最后,研究接入系统网络,主要分析系统最大注入功率的影响因素,并提出了改善并网风电场运行性能的措施,包括选用双馈机发电系统、接入高电压等级电网以及增加系统备用容量等措施。
中文摘要 | 第4页 |
英文摘要 | 第4页 |
第一章 绪论 | 第7-15页 |
1.1 选题背景及其意义 | 第7-8页 |
1.2 国内外风电研究历史和现状 | 第8-11页 |
1.2.1 世界风电发展的历史 | 第8-10页 |
1.2.1.1 风电装机容量 | 第8-9页 |
1.2.1.2 风机单机容量 | 第9页 |
1.2.1.3 风电设备的发展 | 第9-10页 |
1.2.2 中国风力发电现状 | 第10-11页 |
1.2.2.1 风电装机容量 | 第10-11页 |
1.2.2.2 现有风力发电机组类型 | 第11页 |
1.3 并网存在的主要问题 | 第11-14页 |
1.3.1 风力发电机并网过程对电网的冲击 | 第11-12页 |
1.3.2 风电场运行对电能质量的影响 | 第12页 |
1.3.3 对保护装置的影响 | 第12-13页 |
1.3.4 风电场运行对电网频率的影响 | 第13页 |
1.3.5 风电场对电力系统运行成本的影响 | 第13页 |
1.3.6 电场最大安装容量的计算 | 第13-14页 |
1.4 本文的研究意义和所作的工作 | 第14-15页 |
第二章 风力发电系统潮流计算模型 | 第15-29页 |
2.1 引言 | 第15页 |
2.2 电力系统潮流计算模型 | 第15页 |
2.3 风力发电系统潮流计算模型 | 第15-29页 |
2.3.1 风力发电系统 | 第15-16页 |
2.3.2 风速模型 | 第16-19页 |
2.3.3 潮流计算模型 | 第19-22页 |
2.3.4 风力发电机的数学模型 | 第22-29页 |
2.3.4.1 异步机稳态等值模型 | 第22-24页 |
2.3.4.2 双馈机的数学模型 | 第24-27页 |
2.3.4.3 异步双馈机的控制策略 | 第27-29页 |
第三章 并网潮流仿真和分析 | 第29-34页 |
3.1 I/PSS简介 | 第29-30页 |
3.2 同步机、异步机、双馈机接入后对系统潮流影响的对比分析 | 第30-33页 |
3.3 小结 | 第33-34页 |
第四章 最大注入功率分析 | 第34-43页 |
4.1 引言 | 第34页 |
4.2 衡量风电场规模的两个指标 | 第34-35页 |
4.3 影响风电场最大注入功率的主要因素 | 第35-37页 |
4.4 确定风电场最大注入功率的主要分析方法 | 第37-38页 |
4.5 越限判据和计算步骤 | 第38-39页 |
4.6 实例分析 | 第39-41页 |
4.7 小结 | 第41-43页 |
第五章 结论 | 第43-44页 |
附录 | 第44-45页 |
参考文献 | 第45-49页 |
致谢 | 第49-50页 |
在学校期间发表的论文和参加的科研情况 | 第50页 |
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