大规模风电并网后电网电压特性分析及调度策略研究

【摘要】：与传统的并入配电网的分布式风力发电不同，大规模风电是将众多(几十甚至几百台)风力发电机组经过汇集后，直接并入220kV以上电压等级的输电网。这种采用集中并网模式的大规模风电场，存在电压控制问题。如何选择风电场无功补偿装置、确定风电场的无功补偿容量以及选择风电场无功电压控制原则等，这些都是影响大规模风电无功电压稳定的关键问题。针对以上问题，本文的主要工作如下： （1）对两种常见风电机组(变速和恒速)分别进行无功电压特性的动态仿真，得出不同风机并网点电压曲线，从而比较不同风电机组的无功电压特性。 （2）分别分析风电场、风电汇集站母线电压随风电功率波动曲线，从而了解大规模风电并网后对主网电压的影响。比较后认为，对于风电集中并网的汇集站，需采用逆调压方式。对于风电场SVC，研究比较了动态无功补偿装置采用定电压控制和定功率控制两种不同模式，提出适合大规模风电并网的有效控制模式。 （3）文章提出了蒙西电网大规模风电并网的三级电压控制策略。与单纯的主站—子站二级电压控制模式相比，提出采用变电站三级电压控制系统，实现了电网—发电厂—变电站整体联合控制的新思路。 （4）在理论研究的基础上，提出了大规模风电并网无功电压控制规范，为未来实施风电场运行电压考核制度提供了依据。 【关键词】：电压控制 风电场 SVC AVC
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM614;TM761.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 集中并网式风电对电网电压特性的影响9-11
• 1.2.1 风电并网对系统电压静态特性的影响9-10
• 1.2.2 风电并网对系统电压动态特性的影响10-11
• 1.3 无功补偿装置及电压自动控制技术研究现状11
• 1.4 本文研究内容11-13
• 第2章 大规模风电无功特性研究13-39
• 2.1 典型风电机组无功特性分析13-22
• 2.1.1 风电机组模型13-15
• 2.1.2 典型风电机组无功随风功率波动的随机特性15-16
• 2.1.3 风电机组并网点系统电压波动特性16-17
• 2.1.4 内蒙古电网典型风区电压波动特性17-22
• 2.2 大规模风电场无功电压特性分析22-29
• 2.2.1 风电场拓扑结构22-24
• 2.2.2 风电场无功出力随风速变化研究24-27
• 2.2.3 风电机组对枢纽变母线电压的无功灵敏度27-29
• 2.3 大规模风电汇集站无功电压特性分析29-39
• 2.3.1 大规模风电并网无功电压控制原则29-30
• 2.3.2 基于风电汇集站无功协调控制系统的地区电压仿真分析30-39
• 第3章 大规模风电场并网后自动电压控制(AVC)策略39-45
• 3.1 风电场无功电压自动控制的目标39-40
• 3.2 风电场自动电压控制方案40-43
• 3.3 汇集站与风电场的无功电压协调控制研究43
• 3.4 大规模风电并网后现有 AVC 系统升级方案43-45
• 第4章 大规模风电场并网后的电压调度策略45-51
• 4.1 内蒙古电网存在的电压问题45-47
• 4.2 风电场无功补偿配置方案47-49
• 4.3 内蒙古电网风电场 AVC 系统建设49
• 4.4 风电场并网后无功电压管理策略49-51
• 第5章 结论51-52
• 参考文献52-54
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果54-55
• 致谢55

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