大量风电并网后华北电网适应性的研究

【摘要】：作为一种可永久续用的清洁能源,风能得到了越来越多的重视,然而由于风速的不可控性且难以准确预测,风力发电具有很强的随机性,风电场出口母线降低到一定程度时发电机会表现出与稳态时不同的运行状态甚至脱网运行。因此,准确的分析并网运行的双馈型风力发电机组对电网安全稳定运行的影响是十分必要的。 本文首先介绍了双馈发电机组的结构与原理,对PSASP中双馈风机模型进行了分析,提出了风机关键参数并对其进行了灵敏度分析,分析了这些参数的物理意义。 随后结合两次工业试验即风电场投切电容器试验与风电场35kV母线三相短路试验实测数据进行分析,并应用风电场35kV母线三相短路试验数据对PSASP中双馈风机模型的相关参数进行了修正,使仿真曲线更加逼近实测曲线从而提高了变速风电机组仿真模型的准确度。 最后利用华北电网2011~2012年规划数据展开风电入网的安全稳定控制分析,考察了华北电网中风电装机容量较多、受风电影响较大的内蒙外送通道和张家口电网安全稳定性,提出了保证电网故障后电网维持稳定运行的措施,研究了提高系统稳定水平的控制方法,并对风电并网运行的电网小扰动稳定问题进行了研究,分析了华北电网存在的主要振荡模式及风电并网运行对其的影响。 【关键词】：双馈型风力发电机 PSASP 工业试验 模型验证 安全稳定分析
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的选题背景与研究现状9-12
• 1.1.1 风电机组建模研究10
• 1.1.2 风场试验及仿真对比分析研究10-11
• 1.1.3 风电并网后对电网运行的影响分析研究11-12
• 1.2 课题的主要研究工作12-14
• 1.2.1 风电场扰动试验分析12
• 1.2.2 风电机组模型分析12
• 1.2.3 风电机组外特性仿真分析12-13
• 1.2.4 风电接入华北电网后的安全稳定控制研究13-14
• 第2章 PSASP 双馈风电机组模型分析14-22
• 2.1 双馈型风力发电机的结构与原理14-16
• 2.1.1 双馈风电机组的结构14-15
• 2.1.2 双馈型风力发电机工作原理15-16
• 2.1.3 双馈风电机组矢量控制技术16
• 2.2 PSASP 双馈风机模型介绍16-19
• 2.2.1 发电机与变频器模型17-18
• 2.2.2 电气控制系统模型18
• 2.2.3 风力机模型18-19
• 2.3 PSASP 双馈风机模型参数灵敏度分析19-22
• 第3章 风电场试验及仿真分析22-36
• 3.1 风电场35kV 母线投切电容器试验22-28
• 3.1.1 中节能港建单晶河风电场调研22-23
• 3.1.2 系统运行方式23-24
• 3.1.3 试验录波结果24-27
• 3.1.4 风电场投切24MVAR 电容器仿真分析27-28
• 3.2 风电场35kV 母线进行三相短路试验28-36
• 3.2.1 中节能满井风电场调研28-29
• 3.2.2 系统运行方式29-30
• 3.2.3 试验录波结果30-32
• 3.2.4 风电场三相短路试验仿真分析32-36
• 第4章 大规模风电接入后电网安全稳定研究36-49
• 4.1 风电接入电网后稳定分析36-43
• 4.1.1 计算条件37-38
• 4.1.2 内蒙外送能力稳定分析38-42
• 4.1.3 张家口电网安全稳定分析42
• 4.1.4 小结42-43
• 4.2 风电接入电网后提高电网稳定水平的控制措施研究43-45
• 4.3 风电接入电网后小扰动安全稳定控制研究45-48
• 4.3.1 风电机组正常出力方式下小扰动稳定分析46-47
• 4.3.2 风电机组不出力方式下小扰动稳定分析47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 结论与展望49-50
• 5.1 研究结论与成果49
• 5.2 进一步工作的展望49-50
• 参考文献50-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文54-55
• 致谢55-56
• 详细摘要56-64

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