基于分岔理论含风电的电力系统电压稳定研究

【摘要】：由于风电具有随机性和间歇性特点，其大规模并网会影响系统电压稳定性。本论文以通用分岔分析软件AUTO07为工具，应用分岔理论对含风电系统电压稳定性问题进行了研究。主要开展了如下几方面的工作：学习了分岔理论和总结了AUTO07分析软件的使用说明；鉴于双馈式风电机组对电力系统的动态电压稳定影响显著，深入研究了其运行方式和定转子参数对系统动态电压稳定的影响；考虑了等值同步发电机自动电压调节器和静止无功补偿器的作用，研究了放大倍数和参考电压大小对系统电压稳定的影响。通过研究，本文取得了一些具有理论与实际意义的结论，主要成果总结如下： 本文首先构建了包含风电机组、负荷和网络的3节点简单电力系统模型，以AUTO07为工具，研究了双馈式风电机组运行方式和定、转子参数对系统电压稳定的影响。研究结果表明风速大小影响风功率输出，并使得负荷节点电压发生变化。随着风速的增加，负荷节点电压U L和无功功率q0之间反映出来的系统稳定裕度逐渐变小，鞍结分岔点处的系统节点电压U L单调下降。而当风速到达额定值12m/s时，系统在出现鞍结分岔点之前已经发生了Hopf分岔，此时负荷节点电压U L出现了低频振荡现象。双馈式风电机组定转子参数的变化导致系统的Hopf分岔边界出现明显差异，从而使得系统的稳定运行区域增大或减小。 同时本文也研究了AVR、SVC放大倍数及参考电压大小对系统电压稳定的影响。风电场采用动态负荷模型模拟，等值同步发电机采用3阶简单模型模拟。使用AUTO07软件进行算例分析，研究结果表明：AVR和SVC放大倍数以及参考电压的增大，可以有效提高系统接纳风电注入功率P的能力，从而有利于维持系统电压稳定。而且，增大SVC和AVR放大倍数对于提高电压稳定性具有相似结果，而增大SVC参考电压值比AVR更有利于系统电压稳定。 【关键词】：电力系统 风力发电 分岔理论 电压稳定 AVR SVC
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM712;TM614
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 电压稳定研究的发展进程11-15
• 1.2 电压稳定的定义与分类15-16
• 1.3 分析系统电压稳定的方法16-20
• 1.3.1 静态电压稳定分析法18
• 1.3.2 动态电压稳定分析法18-20
• 1.4 基于分岔理论研究系统电压稳定的现状和意义20-22
• 1.4.1 基于分岔理论研究系统电压稳定的现状21-22
• 1.4.2 基于分岔理论研究系统电压稳定的意义22
• 1.5 本课题的主要研究内容22-24
• 第2章 建立电力系统数学模型24-35
• 2.1 引言24-25
• 2.2 风电机组数学模型25-31
• 2.2.1 风机特性及其轴系模型27-29
• 2.2.2 发电机模型29-31
• 2.3 负荷模型31-32
• 2.4 网络模型32-34
• 2.5 全系统模型34
• 2.6 本章小结34-35
• 第3章 分岔理论基础与计算工具35-40
• 3.1 分岔理论35-37
• 3.1.1 鞍结点分岔36-37
• 3.1.2 霍普夫分岔37
• 3.2 AUTO 07 软件的编译运行37-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 含双馈式风电机组的电力系统分岔分析40-50
• 4.1 引言40
• 4.2 系统分岔分析40-48
• 4.2.1 不同风速下的分岔结果42-45
• 4.2.2 Hopf 分岔边界随参数变化的情况45-47
• 4.2.3 计算步骤及流程图47-48
• 4.3 本章小结48-50
• 第5章 SVC 和 AVR 参数对风电系统电压稳定影响的分岔分析50-58
• 5.1 引言50-51
• 5.2 系统分岔分析51-57
• 5.2.1 SVC 参数和注入功率P变化时的分岔分析53-55
• 5.2.2 AVR 参数和注入功率P变化时的分岔分析55-57
• 5.3 本章小结57-58
• 结论58-60
• 参考文献60-68
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文68-69
• 致谢69-70
• 附录一 3.2 节中 AUTO 07 软件的运算输出70-72
• 附录二 用于分岔计算的部分程序源代码72-77

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

我国大规模可再生能源基地与技术的发展研究    严陆光;夏训诚;周凤起;赵忠贤;刘东生;匡廷云;张新时;周孝信;李灿;朱瑞兆;陈勇;白克智;陆天虹;孔力;胡学浩;许洪华;赵黛青;吕绍勤;黄常纲;

双馈异步风力发电机组联网运行建模及其无功静态调节能力研究    严干贵;王茂春;穆钢;崔杨;周志强;戴武昌;

大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策    迟永宁;李群英;李琰;王真;石文辉;王跃峰;

电压稳定研究述评    余贻鑫

采用SVC抑制次同步谐振的机理分析    谢小荣;杨庭志;姜齐荣;林惊涛;武云生;

具有谐振抑制功能的新型SVC拓扑设计及控制方法    洪磊;陈国柱;

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

可再生能源分布式发电系统建模综述    黄汉奇;毛承雄;王丹;陆继明;张步涵;

风电接入系统后的电压稳定问题    金海峰;吴涛;

双馈风电场穿透功率增加对电力系统稳定影响综述    康忠健;辛士郎;仲崇山;王玉振;刘晓林;

小容量机组对220kV电网的暂态稳定性影响分析    石雪梅;吴迪;

合肥电厂#1、2、3机组稳定性分析    李政;

含有光伏电源的微网综述    王锡琳;

安徽电网暂态电压稳定性初步研究    叶斌;石磊;穆晓立;

芜湖电网自动电压控制(AVC)系统的功能与应用    黄晟;

发电机组再同步研究综述    汤伟;

安徽电网动态安全监测预警与辅助决策系统的研发和应用    谢大为;葛斐;

110kV电网发展中存在的主要问题及对策    孙建连;

MATLAB在电力系统仿真中的应用和研究    王辉;衡卫华;

双馈感应风力发电机的H_∞鲁棒控制    范普成;王长松;王志宇;杨建成;

基于叶素理论MW级水平轴风力发电机系统建模研究    高明;吴志强;

关联电力大系统的非线性分散控制    孙妙平;年晓红;

自抗扰控制技术在变速恒频双馈风力发电系统中的应用    周雪松;李超;马幼捷;李季;于阳;

电力系统发电厂联络变压器的降损研究    胡伟;侯佑华;徐飞;于骥;

风电场并网对地区电网电能质量的影响分析    朱涛;李文云;吴琛;李玲芳;申洪;黄镔;

大规模风力发电场并网技术要求    陈云锋;

安徽电网自动电压控制(AVC)系统设计及实现    李端超;陈实;吴迪;江山立;程栩;汤伟;

芜湖电网自动电压控制(AVC)系统的功能与应用    黄晟;

发电机无功功率与电力系统稳定运行    王正风;白涧;

广东直流多落点的动态性能和交直流相互影响初步分析    曹华珍;陈旭;荆勇;余军;班连庚;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

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

受端系统暂态电压稳定机理研究    仲悟之

典型FACTS装置在电网中接入点、容量及类型选择方法研究    钱峰

电力市场条件下的工程和金融风险评估及规避    赵珊珊

大型压水堆核电站接入电网的理论和技术研究    施希

中国风电产业融资问题研究    张伯松

非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究    刘慧芳

基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究    纪二云

风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究    陈建伟

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

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

基于鲁棒优化的POOL模式下的发电商自调度研究    文强

基于分岔理论的电力系统电压稳定及无功优化研究    吴潘

有载调压变压器对电力系统静态电压稳定性影响的研究    朱闪闪

10kW无变压器型光伏并网发电逆变器的设计与实现    刘波;王仕城;

机械传动系扭振通用模型的研究    尹华兵,程瑞廷

风电场用变压器的设计    游华春,龚多祥

超导磁储能系统抑制风力发电功率波动的研究    崔林;文劲宇;程时杰;

液流储能电池电化学体系的进展    文越华;程杰;张华民;杨裕生;

一种改进的步长控制连续性潮流计算方法    王成山,魏炜

太阳能光伏并网发电系统的研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

三相并联型有源电力滤波器电流重复控制    耿攀;戴珂;魏学良;张凯;康勇;

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;

VSC-HVDC控制器抑制风电场电压波动的研究    魏晓光;汤广福;魏晓云;迟永宁;

变速恒频风电机组并网运行模型研究及其应用    申洪

大型风电场电压稳定性分析与控制研究    潘文霞

变速恒频风力发电系统运行与控制研究    刘其辉

变速恒频交流励磁双馈风力发电系统及其控制技术研究    邹旭东

高压直流输电系统的稳定性分析    马玉龙

变速恒频双馈风力发电模拟平台的研究    谢震

超级电容器模块化技术的研究    李海东

超级电容器储能应用于分布式发电系统的能量管理及稳定性研究    唐西胜

大型风电场接入电网的稳定性问题研究    迟永宁

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

飞轮储能控制系统及能量回馈技术的研究    何瑞金

大型风电场并网运行的若干技术问题研究    吴俊玲

高压直流输电对交流系统电压稳定影响的研究    潘丽珠

风电场并网分析的稳态算法与动态仿真研究    胡卫红

超导磁储能装置控制策略研究    姚涛

风电场并网运行电压稳定性研究    刘艳妮

超级电容器储能系统在分布式发电技术中的应用研究    汪娟华

同步风力发电机的稳态模型及其并网问题研究    王伟

风电场模型研究及应用    万航羽

阀控式铅酸蓄电池在分布式发电中的应用    金晓东

基于动态分岔理论的电力系统电压稳定性分析    张翰韬;李小双;

分岔理论在电力系统电压稳定中的应用    刘彩霞;周艳平;

运用分岔理论研究电力系统电压稳定性    赵兴勇;张秀彬;

基于分岔理论的大型并网光伏模型探究    冯绍兴;赵雷;李玉峰;

浅析分岔理论在电力系统电压稳定性中的应用    李肖;

分岔理论在电力系统电压稳定研究中的应用述评    李宏仲;程浩忠;朱振华;李树静;

基于分岔理论的风电场电压稳定性评估    赵义术;马乐;颜湘武;张彦;战杰;马梦朝;

基于分岔理论的含双馈风电机组的电力系统电压稳定性分析    杨黎晖;马西奎;

应用分岔理论分析SVC对电力系统电压稳定性的影响    杨秀;金红核;郭晨吉;陈雨;陈鸿煜;

基于分岔理论的HVDC系统静、动态特性对比分析    张美霞;杨秀;陈鸿煜;舒海莲;

基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究    赵兴勇

基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究    臧洋

基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究    方琼

含风电场区域电网电压分岔理论的研究    刘毓颖

基于分岔理论的风电场电压稳定性评估    马乐

基于分岔理论含风电的电力系统电压稳定研究    王义伟