| 【中文题名】 | 大型风电场并网对系统影响分析及其应用研究 |
| 【英文题名】 | Large Grid-connected Wind Farm to the System Influence Analysis and Its Application Studies |
| 【学科专业】 | 电力系统及其自动化 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-23 |
| 【中关键词】 | 风电场,PSASP,动态仿真,最大注入功率,P-V曲线, |
| 【英关键词】 | wind farm,PSASP,dynamic simulation,maximum power injection,P-V curve, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>发电、发电厂>各种发电>风能发电> |
| 【论文摘要】 | 电能需求的增加和环保要求的压力促进了新能源的发展。风电是无需燃料费用的可再生绿色能源，由于其利用成本的低廉和技术的成熟，风电已成为可再生能源中发展最快的、最具有发展前景的一种发电方式。随着我国发电事业的不断发展，百兆瓦级的风电场将会越来越多，这种大型风电场并网运行将会对系统稳定性造成较大的影响。而且，风电场输出功率的间歇性和波动性，会给系统的电压质量等造成严重的影响，导致局部电网电压水平下降，成为制约风电场发展的重要因素。因此，对大型风电场并网运行有关技术的研究成为开发风电所迫切需要解决的实际问题。
本文研究成果概括如下：
(1)建立了用于仿真分析的风电机组稳态数学模型和动态数学模型，其中动态数学模型包括风力发电机组的风力机、传动机构和异步发电机的模型，并且研究了作为原动力的风速模型。
(2)应用中国电科院开发的《电力系统分析综合程序》(PSASP)和MATLAB相结合，实现了含有风电场的电力系统稳态仿真和动态仿真。并以EPRI-36(China)节点系统为例，动态仿真分析风电系统运行的稳定性，仿真模拟了风电场在各种风速扰动下的响应、部分或全部风电机组退出运行等... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
11-28 |
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1.1 课题的背景 |
11-12 |
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1.2 国内外风力发电发展概况 |
12-14 |
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1.2.1 世界各国风力发电发展概况 |
12-13 |
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1.2.2 我国风力发电发展概况 |
13-14 |
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1.3 风力发电的优点及局限性 |
14-16 |
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1.4 风电场及风力发电机组 |
16-23 |
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1.4.1 风电场接入系统的形式 |
17-18 |
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1.4.2 风电场的电压等级 |
18-19 |
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1.4.3 并网型风力发电机组 |
19-22 |
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1.4.4 风电场的电气系统 |
22 |
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1.4.5 风电场接入电力系统的等值电路原理图 |
22-23 |
|
1.5 风电场并网对电力系统的影响 |
23-27 |
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1.5.1 风电并网过程对电网的冲击 |
23-24 |
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1.5.2 对电网频率的影响 |
24-25 |
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1.5.3 对电网电压的影响 |
25 |
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1.5.4 对电网稳定性的影响 |
25-26 |
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1.5.5 对电网继电保护装置的影响 |
26 |
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1.5.6 对电能质量的影响 |
26-27 |
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1.6 论文工作的主要内容 |
27-28 |
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第二章 风力发电系统的数学模型 |
28-44 |
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2.1 引言 |
28 |
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2.2 异步发电机的稳态数学模型 |
28-34 |
|
2.2.1 异步发电机的第一种PQ模型 |
29-31 |
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2.2.2 异步发电机的第二种PQ模型 |
31-34 |
|
2.3 风力发电机组的动态数学模型 |
34-42 |
|
2.3.1 风速模型及风速仿真 |
35-38 |
|
2.3.2 风力机的模型 |
38-41 |
|
2.3.3 传动机构的模型 |
41-42 |
|
2.3.4 异步发电机的模型 |
42 |
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2.4 本章小结 |
42-44 |
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第三章 含有风电场的电力系统仿真计算 |
44-62 |
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3.1 引言 |
44 |
|
3.2 MATLAB仿真软件的介绍 |
44 |
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3.3 PSASP仿真软件的介绍 |
44-48 |
|
3.2.1 PSASP的体系结构 |
45 |
|
3.2.2 PSASP的功能 |
45-48 |
|
3.4 含风电场的电力系统潮流计算方法及其仿真计算 |
48-52 |
|
3.4.1 含风电场的电力系统潮流计算方法 |
48-49 |
|
3.4.2 风电系统及风电场参数 |
49-50 |
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3.4.3 结果分析 |
50-52 |
|
3.5 含风电场的电力系统动态仿真及分析 |
52-60 |
|
3.5.1 含风电场的电力系统动态仿真计算方法 |
52-53 |
|
3.5.2 仿真系统的描述 |
53 |
|
3.5.3 仿真内容及仿真结果 |
53-60 |
|
3.6 结论 |
60-62 |
|
第四章 并网风电场最大安装容量的计算与分析原则 |
62-80 |
|
4.1 引言 |
62-63 |
|
4.2 风电最大安装容量的影响因素 |
63-64 |
|
4.3 确定风电最大安装容量的主要分析方法 |
64-67 |
|
4.4 衡量风电场规模大小的两个指标 |
67-69 |
|
4.4.1 穿透功率极限 |
67-68 |
|
4.4.2 短路容量比 |
68-69 |
|
4.5 算例分析 |
69-78 |
|
4.5.1 稳态分析 |
69-76 |
|
4.5.2 暂态分析 |
76-78 |
|
4.6 本章小结 |
78-80 |
|
第五章 风电场对朔州电网运行影响的分析 |
80-84 |
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5.1 朔州电网简介 |
80-81 |
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5.2 含有风电场的朔州电网稳态分析 |
81-82 |
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5.3 含有风电场的朔州电网动态稳定性分析 |
82-83 |
|
5.4 结论 |
83-84 |
|
第6章 结束语 |
84-87 |
|
6.1 全文总结 |
84-85 |
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6.2 工作展望 |
85-87 |
|
参考文献 |
87-91 |
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附录 1: 算例系统数据 |
91-93 |
|
附录 2: 稳态模型仿真图 |
93-94 |
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附录 3: 动态模型仿真图 |
94-95 |
|
附录 4: 计算结果曲线图 |
95-97 |
|
致谢 |
97-98 |
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攻读学位期间发表的学术论文 |
98 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.133414 |
