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大规模风电接入电网的有功安全校正控制策略研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 18:43:15
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大规模风电接入电网的有功安全校正控制策略研究【摘要】:电力系统的有功安全校正主要研究当系统发生支路潮流越限时,如何调整发电机或者负荷的出力状态,以消除支路越限。随着风电的大规模集群

【摘要】:电力系统的有功安全校正主要研究当系统发生支路潮流越限时,如何调整发电机或者负荷的出力状态,以消除支路越限。随着风电的大规模集群化并网,风电的间歇性和随机性将造成支路潮流的频繁波动,甚至会出现多条支路越限的恶劣情况,引发连锁性故障,导致电力事故的发生。因此,研究风电集群接入电网的有功安全校正控制策略具有重要的现实意义。本文概述了有功安全校正控制的国内外研究现状和存在问题,介绍了风电机组的几种类型和风电场群的组成,并研究了不同时空尺度下的风电出力特性,分析了大规模风电接入对联络线输送功率的影响。然后研究了有功校正控制的灵敏度方法和线性规划方法。灵敏度方法主要研究了基于直流潮流的节点-支路潮流灵敏度矩阵的推导、基于灵敏度的反向等量配对原则,并针对传统灵敏度方法的不足,引入综合灵敏度的概念,能够综合考虑越限支路和重载支路,降低整个断面的越限状况,并提出了基于综合灵敏度和启发式反向等量配对的有功校正控制策略;线性规划方法中,主要研究了线性规划的数学模型、一般形式和标准形式的转化,并研究了有功安全校正问题的数学模型,包括控制变量和目标函数等,并重点对各种约束条件的线性化处理作了深入的论述,包括功率平衡约束、支路潮流不等式约束、发电机出力上下限约束等,并提出基于线性规划的有功校正控制策略。最后,针对灵敏度方法和线性规划法各自的优缺点,本文提出基于约定规则的有功校正综合控制策略,考虑新能源风电接入特殊性,根据风电出力情况和各种机组的出力特性,依据越限严重程度和制定的规则,在两种方法之间进行优先选择和交叉选择,从而综合了两种方法的优点。最后本文以甘肃河西电网和CEPRI36节点系统为例,仿真验证了本文所提出有功安全校正控制策略的可行性和有效性。 【关键词】:大规模风电接入 灵敏度方法 线性规划方法 有功校正综合控制策略
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM614
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第1章 绪论9-12
  • 1.1 研究背景及意义9
  • 1.2 国内外研究现状9-11
  • 1.3 本文研究内容11-12
  • 第2章 大规模风电接入对电网静态安全的影响12-22
  • 2.1 概述12-13
  • 2.2 风力发电机组及风电场群13-15
  • 2.2.1 风电机组类型13-14
  • 2.2.2 风电场群14-15
  • 2.3 不同时空尺度下风电有功出力特性15-19
  • 2.3.1 风电出力的波动性和随机性15-16
  • 2.3.2 不同时间尺度风电有功出力特性16-18
  • 2.3.3 不同空间尺度风电有功出力特性18-19
  • 2.4 大规模风电接入对联络线输送功率的影响19-21
  • 2.5 本章小结21-22
  • 第3章 大规模风电接入下的有功安全校正控制策略22-47
  • 3.1 概述22
  • 3.2 基于综合灵敏度和反向等量配对法的有功校正控制策略22-32
  • 3.2.1 支路潮流灵敏度矩阵22-28
  • 3.2.2 基于灵敏度方法的反向等量配对原则28-29
  • 3.2.3 基于综合灵敏度和反向等量配对法的有功校正控制29-32
  • 3.3 基于连续线性规划的有功校正控制策略32-40
  • 3.3.1 线性规划的一般形式和标准转化33-34
  • 3.3.2 有功安全校正问题的模型研究34-37
  • 3.3.3 基于连续线性规划的有功校正控制37-40
  • 3.4 大规模风电接入下的有功校正综合控制策略40-46
  • 3.4.1 考虑风电接入特殊性的机组出力调整原则40-42
  • 3.4.2 基于约定规则的有功校正综合控制策略42-46
  • 3.5 本章小结46-47
  • 第4章 仿真分析47-60
  • 4.1 甘肃河西电网仿真计算47-56
  • 4.1.1 甘肃河西电网简介47-48
  • 4.1.2 风电接入下河西电网N-1仿真分析48-53
  • 4.1.3 风电接入下河西电网N-1故障有功校正分析53-56
  • 4.2 CEPRI36节点系统仿真计算56-59
  • 4.3 本章小结59-60
  • 第5章 结论与展望60-61
  • 5.1 结论60
  • 5.2 展望60-61
  • 参考文献61-64
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果64-65
  • 攻读硕士学位期间参加的科研工作65-66
  • 致谢66


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