含TCSC和SVC的风电系统电压稳定性鞍结分岔研究

【摘要】：目前,我国的电力系统已经步入到超高压、新能源发电、远距离输电的时期,而系统经常会因为某些原因使系统工作在接近极限输电能力的状态下运行,但我国的风电场受长距离输电、主电网结构薄弱和相对滞后的电压等级影响,输电能力有限,稳定性——特别是电压稳定性较弱。高压串联补偿技术和集中式无功补偿设备等技术措施,可以有效的提高系统的稳定水平和输送能力。这样晶闸管可控的串联补偿装置(Thyristor Controlled Series Compensator, TCSC)和静止同步补偿装置(Static Var Compensator, SVC)被用于分析和控制风电系统的电压稳定性得到认可。本文采用分岔理论的研究方法,分别数据分析了TCSC和SVC对系统的调压作用和不同影响；含TCSC和SVC的风电系统鞍结分岔超曲面的研究,从而阐述电压的失稳和控制机理。其主要内容如下： 1、选取了晶闸管可控的串联补偿装置(TCSC)作为电压调节装置,在典型风电系统中进行了电压稳定性的鞍结分岔研究,同时选取风电场的有功功率Pinject(?)口TCSC的等效阻抗XTCSC为鞍结分岔控制参数,通过分岔理论在非线性微分方程稳定性研究中的应用计算,结果验证了TCSC的电压控制的有效性,并显示TCSC具有显著提高系统电压稳定性和系统带负荷的能力。提高系统电压稳定性,在一定的范围内,可通过Pinject和XTCSC的协调工作延迟鞍结分岔的发生,保证系统的安全运行。 2、系统中无功与电压有关,在典型风电系统模型中,首先将TCSC和SVC单独进行比较分析,数据说明了两者都在一定程度上改变了线路的传输功率,提高了线路的电压稳定性。同时也可以看出在提高传输功率的程度上SVC比TCSC要好,而TCSC能更有效地提高线路的电压稳定性。然后将两者安装在同一风电系统中,选取了风电注入功率Pinject、SVC等效电纳BSVC和TCSC的等效阻抗XTCSC为鞍结分岔参数进行电压稳定性的多参数鞍结分岔研究,通过数据分析和多维鞍结分岔边界的形象描述,揭示了三参数对应的电压稳定性的调整关系,TCSC和SVC对于提高风电场容量有积极的作用,同时扩大了电压的稳定裕度。 【关键词】：风电系统 电压稳定性 鞍结分岔 静止同步补偿装置 晶闸管可控的串联补偿装置
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM712;TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 本课题选题的背景和意义9-11
• 1.1.1 风电的特点及与电压稳定性的关系9-10
• 1.1.2 TCSC和SVC装置对系统稳定运行的意义10-11
• 1.2 电力系统电压稳定性的研究方法、分析指标11-13
• 1.2.1 电力系统电压稳定性的研究方法11-12
• 1.2.2 电压稳定性分析指标12-13
• 1.3 电力系统电压稳定性的分岔理论研究现状、背景及发展趋势13-17
• 第二章 分岔理论基础性介绍17-26
• 2.1 分岔理论基础知识17-19
• 2.1.1 常微分方程下的结构稳定性17-18
• 2.1.2 分岔的基本概念、性质及分类18
• 2.1.3 典型的一维分岔：鞍结分岔18-19
• 2.2 分岔分析方法19-24
• 2.2.1 直接法20
• 2.2.2 延拓法20-22
• 2.2.3 基于延拓法的多参数多维分岔边界追踪方法22-24
• 2.2.4 电力系统电压稳定性的分岔理论分析流程24
• 2.3 小结24-26
• 第三章 含TCSC的风电系统的电压稳定性鞍结分岔分析26-41
• 3.1 FACTS中无功补偿装置电压控制原理26-28
• 3.2 风电系统数学模型28-32
• 3.2.1 双馈异步风力发电机的数学模型28-30
• 3.2.2 风电场等值30-31
• 3.2.3 电网负荷模型31-32
• 3.3 TCSC的工作原理及数学模型32-34
• 3.3.1 TCSC的控制原理32-33
• 3.3.2 TCSC的数学模型33-34
• 3.4 含TCSC的风电系统的电压稳定性鞍结分岔分析34-39
• 3.4.1 算例系统描述34-35
• 3.4.2 仿真结果分析35-39
• 3.5 结论与展望39-41
• 第四章 SVC和TCSC在风电系统应用中的分岔分析41-49
• 4.1 SVC、TCSC共同补偿及其分岔仿真分析的约束条件41-42
• 4.2 实例模型42-43
• 4.2.1 风电系统模型42
• 4.2.2 SVC无功补偿装置及其数学模型42-43
• 4.3 含SVC和TCSC的风电系统电压稳定性分岔分析43-47
• 4.3.1 SVC和TCSC分别作用的仿真和数值分析43-44
• 4.3.2 风电系统多参数电压稳定性分析44-47
• 4.4 小结47-49
• 第五章 结论与展望49-51
• 5.1 总结49
• 5.2 展望49-51
• 参考文献51-54
• 发表论文和科研情况说明54-55
• 致谢55

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

风力发电机组    唐建平;王立鹏;

一种改进的步长控制连续性潮流计算方法    王成山,魏炜

基于多参数分岔分析方法的多机系统动态负荷裕度研究    蒋平;顾伟;严伟佳;唐国庆;

考虑功频静特性的连续潮流法静态电压稳定分析    姚玉斌,朱发国,陈学允

电压稳定研究述评    余贻鑫

电力系统分岔与混沌研究述评    薛禹胜,周海强,顾晓荣

连续潮流及其在电力系统静态稳定分析中的应用    赵晋泉,张伯明

配电网中TCSC和SVC的联合补偿    彭辉,樊庆玲,刘会金

电力系统电压稳定性的动态分析方法综述    刘益青,陈超英,梁磊,刘利

计及电压稳定的最优潮流综述    张勇军;陈扬华;任震;蔡广林;李勇;

从110kV接入系统的机组对电网稳定性影响的分析    石雪梅;

关于Feigenbaum图中的暗线    马垣

两个非线性系统Hopf分岔的状态反馈控制    王宝华,杨成梧,张强

一维向量场含时变参数的非完全分岔    化存才,陆启韶,王琪

一类神经元模型的Hopf分岔    郑改华,梅凤翔

舰船电力系统混沌运动的数值分析    蔡立勇;朱志宇;刘维亭;

单点系泊系统的静态分岔特性研究    毕毅,杜度,张纬康

单点系泊船舶非线性动力学特性的试验研究    杜度,张纬康,毕毅,王波

一单参数动力系统的通有霍普夫动态分岔    肖翠娥

浅谈电力系统的电压稳定性    李洪波;

二维非线性振动系统同异宿轨道的类Pade逼近方法    冯晶晶;张琪昌;王炜;

风电场接入系统设计中的电压稳定性分析    王兴刚;

一个干摩擦自激振动系统的Hopf-Hopf分岔分析    农绍宁;谢建华;谭长建;陈大林;

关于动力学和工程非线性动力学的内容结构    陈予恕;

空间杆系屈曲分析的非线性有限元法研究初探    钱若军;林智斌;袁行飞;

电网电压跌落时双馈感应风电机组联网运行分析及实证研究    严干贵;周志强;穆钢;王晓波;郑太一;崔杨;董存;

混成电力控制系统及其应用    卢强;胡伟;

混成自动电压控制及其在东北电网的应用    胡伟;卢强;梅生伟;沈沉;洪军;刘家庆;

屈曲分析中势能函数的构造    钱若军;马炳成;

屈曲分析中平衡方程的求解    钱若军;马炳成;

基于达芬振子的微弱信号检测方法研究    吴冬梅

突变控制机制及其在船舶非线性横摇运动中的应用研究    戚增坤

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究    撖奥洋

随机与混沌神经放电节律的时间序列分析    王栋

波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究    陈海卫

受端系统暂态电压稳定机理研究    仲悟之

最优协调电压控制的直接动态优化算法研究    郑文杰

风电社会效益评估及其并网的经济性影响研究    沈又幸

生物基因调控系统和钙离子振荡体系的动力学行为研究    董涛

基于能量的包含SVC和非线性负荷的电力系统鲁棒控制    张月平

基于Matlab的永磁直线同步电机混沌系统研究    贺莉

电力推进系统对船舶电网稳定的影响研究    杨琳

考虑风速随机性的风电场电压相关问题的研究    周志飞

分岔理论在风电系统电压稳定分析中的应用    许珊珊

风电场动态无功补偿方案设计    冯凯辉

基于分岔理论的电力系统电压稳定及无功优化研究    吴潘

风电机组变桨距实验平台数字物理混合设计及仿真    杨先有

基于静态安全域的大型互联电网在线安全监视方法研究    李晓珺

风电场用变压器的设计    游华春,龚多祥

考虑风力发电接入的电网规划    高赐威;何叶;

一种改进的步长控制连续性潮流计算方法    王成山,魏炜

电力系统分岔与混沌研究综述    王宝华,杨成梧,张强

基于多参数分岔分析方法的多机系统动态负荷裕度研究    蒋平;顾伟;严伟佳;唐国庆;

SVC 与发电机励磁协调非线性控制    马幼捷

风能,一种清洁的可再生能源    蔡宣三;宋建国;周伟松;赵前哲;

以智能电网解决21世纪电力供应面临的挑战    宋永华;杨霞;

坚强智能电网——服务国家碳减排目标    吴鹏;单葆国;葛旭波;顾宇桂;赵静;

风电场不同机组技术经济性的分析    张文宝;王友;

基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究    赵兴勇

交流传动系统串联补偿和并联补偿的研究    穆罕默德·阿登姆,范瑜,朱明春

SVC动态无功补偿在贵州电网应用的可行性研究    贺红艳;

FACTS装置在电力系统中的应用    王娟;吉晏平;

用SVC提高区域电网的动态电压稳定性    唐莉;

静止无功补偿器控制对电压稳定的影响研究    卫宁;郝登朴;徐斌;

SVC和TCSC提高电压稳定性作用的动态分析    包黎昕,段献忠,陈峰,何仰赞

选择最佳TCSC安装地点提高电力系统电压稳定性    刘大鹏,唐国庆,雷宪章,陈珩

用于TCSC阻抗控制的变参数PID方法    曹路,李海峰,陈珩,戴先中,何丹,张腾

TCSC对平行双回线上方向继电器的影响    卫志农,毛玲,何桦

具有电阻的TCSC阻抗特性    高明,王洪波,郑忠安,李占清

风电接入系统中TCSC的优化作用    吴玥;孔晓民;潘雄;师瑞峰;

计及负荷动态特性的在线电压稳定性研究    刘爱国;万辉龙;陈爱军;

SVC系统的应用及分析    马晓琴;王剑;张大威;

平衡单相负荷的补偿容量优化控制的SVC控制系统研究    丁仁杰;曹政;樊淼;

节能降耗与功能安全是水工业建设的两大主题——兼谈荣信公司HVC和SVC装置的几个亮点茼介    陈运珍;

TCSC抑制交直流并列运行系统的次同步振荡研究    吴英俊;汤奕;李扬;

FAGTS技术的研究与应用    程汉湘;刘建;吴春芳;朱约章;

基于RTDS的超高压串联补偿线路潜供电流的仿真研究    胡云;梁小冰;莫丽琼;覃亮;史建立;

一种评价配电网电压稳定裕度的新指标    高军彦;麻秀范;凡鹏飞;

基于模态分析法的电力系统无功优化    郑静媛;张国华;

荣信股份成为SVC领域全球新霸主    首席记者 刘作明

荣信股份：柔性输电为SVC开辟新市场    实习记者 高文婧

稳坐SVC头把交椅 荣信股份加快拓展发电市场    本报记者 王淑梅

西电集团完成我国首个固定式直流融冰兼SVC工程    焦丽芳　李杰

我国纬度最高的SVC装置投运    李海涛　王峰 彭海燕

SVC装置通过铁路牵引扩能试验    通讯员 刘亚鹏

以诚为荣 以信为本    本报记者 马智

特大型城市电网供电新方案的探讨    张进 斯塔夫安·鲁丁

内蒙古电力科学研究院风电入网研究成绩喜人    高丽娟

电力系统电力电子实验室迈入世界先进行列    李跃　解鸿斌

    Mohammed Osman Hassan Mohammed Zain

协调分布式无功补偿控制及其应用研究    史蒂文（Oodo Ogidi Stephen）

高压配电网无功串补技术的研究    任艳杰

可控串补的次同步振荡阻尼特性研究    刘敏

可控串联补偿装置（TCSC）运行特性分析及实验装置研制    孙海顺

高压配电网无功补偿控制策略研究    葛廷友

含FACTS的电力系统无源控制方法研究    陆冬良

电力系统电压稳定分析和控制研究    周晓渊

非线性电力系统分岔控制的研究    安祎春

灵活交流输电设备间交互及协调研究    黄柳强

含TCSC和SVC的风电系统电压稳定性鞍结分岔研究    翟化欣

SVC与TCSC交互作用及其对低频振荡的抑制研究    吴秋莉

基于TCSC和SVC的电力系统次同步振荡抑制研究    王敏

TCSC对区域电网电压支撑作用研究    李文斐

SVC、TCSC控制器间交互影响及其协调控制的研究    祁桂刚

采用无功补偿设备提高风电场LVRT能力及系统电压稳定性的研究    任红

多SVC斜率优化和双TCR型TCSC稳态阻抗特性仿真研究    郝鑫杰

基于同步相量技术的并网风电场静态电压稳定性评估    孙瑞

基于变论域模糊PID的SVC对多机系统电压稳定性的研究    张新展

SVC响应时间及其对电压稳定性影响分析    张超