內(nèi)容簡介：
風電并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析及風電接入能力計算，碩士學位論文，共71頁。
摘要
能源危機和環(huán)境惡化使新型能源的發(fā)展越來越受到世界各國的重視,風能由于具有儲量大、可再生、無污染、分布廣等諸多特點,是發(fā)展最快的新型能源之一,已成為世界能源的重要組成部分。近年來,我國風電產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展,風電場數(shù)目和裝機容量快速增加,但隨著風電規(guī)模的不斷擴大,風電并網(wǎng)對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定造成的影響越來越不容忽視。
本文對于風電并網(wǎng)相關問題的研究主要分為兩方面,一方面是對風電并網(wǎng)系統(tǒng)進行靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析,研究風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性帶來的影響;另一方面是電網(wǎng)風電接入能力的計算,應用本文提出的計算方法,以IEEE-39節(jié)點系統(tǒng)為例,計算電網(wǎng)風電接入能力。在靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析中,靜態(tài)電壓穩(wěn)定臨界點的求取能夠提供諸如電壓穩(wěn)定裕度、靈敏度等重要信息,研究設計一個快速而精確的電壓穩(wěn)定臨界點計算方法對于電力系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析具有重要意義。連續(xù)潮流算法是求取靜態(tài)電壓穩(wěn)定臨界點的重要方法,本文在傳統(tǒng)連續(xù)潮流法的基礎上,結合最小二乘法,提出了一種改進連續(xù)潮流算法,并運用仿真算例驗證了改進算法相比傳統(tǒng)算法具有迭代次數(shù)少、計算速度快等優(yōu)點。然后,應用所提出的改進連續(xù)潮流算法,計算系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度和靈敏度指標,采用P-V曲線法和靈敏度分析法,分析風電并網(wǎng)對系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響,并通過仿真研究并網(wǎng)點電氣強度、并網(wǎng)線路參數(shù)、風電場負荷等因素對電壓穩(wěn)定性的影響。
本文提出的風電接入能力計算方法結合了連續(xù)潮流算法,以節(jié)點電壓不越限和靜態(tài)電壓穩(wěn)定作為制約因素,根據(jù)風電場無功補償配置狀況計算風電接入能力。電網(wǎng)的風電接入能力隨風電場無功補償容量的增加而增加,但是,在風電場無功補償容量增加到某一值時,隨著風電注入功率的不斷增大,風電場母線作為系統(tǒng)的薄弱母線有可能在電壓允許偏差范圍內(nèi)達到靜態(tài)電壓穩(wěn)定臨界點,導致其附近的常規(guī)潮流計算不收斂,本文提出的計算方法由于結合了連續(xù)潮流算法,避免了常規(guī)潮流計算不收斂的問題,因此,能夠比較準確的計算系統(tǒng)達到靜態(tài)電壓穩(wěn)定臨界點時的風電注入功率,即與當前無功補償容量對應的電網(wǎng)風電接入能力。本文以IEEE-39節(jié)點系統(tǒng)為例,應用所提出的計算方法,仿真計算了風電場無功補償容量一定的情況下,電網(wǎng)在三個不同并網(wǎng)點的風電接入能力,并且繪制出了電網(wǎng)風電接入能力與風電場無功補償容量之間的關系曲線,通過曲線能夠反映出一定的無功補償容量所對應的風電接入能力以及一定的風電接入能力所需要的最小無功補償容量。
關鍵詞:風電并網(wǎng);靜態(tài)電壓穩(wěn)定;風電接入能力;電壓穩(wěn)定臨界點;連續(xù)潮流
第一章緒論
1.1課題研究的背景及意義
新能源是指除傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式,主要包括太陽能、風能、地熱能、生物質(zhì)能等等。新能源與傳統(tǒng)的化石能源相比資源豐富,分布廣泛,不含碳或含碳量很少,對環(huán)境影響小,且普遍具備可再生特性,可供人類永續(xù)利用⑴。近年來,資源短缺、氣候變化、環(huán)境污染等問題不斷加劇,改善能源結構勢在必行,新能源的發(fā)展越來越受到世界各國的重視,新能源的諸多特點決定了其將在未來人類社會的能源結構中,逐步取代傳統(tǒng)化石能源占據(jù)主導地位[2]。
在新能源中,風能具有不可取代的地位。與其它能源相比,風能具有明顯的優(yōu)勢,它蘊藏量大,是水能的十倍,分布廣泛,可再生,無污染,是近幾年發(fā)展最快的新能源[3]。風能利用最常見的形式就是風力發(fā)電。第一次世界大戰(zhàn)之后,通過仿造飛機的螺旋槳,丹麥制造了世界上第一臺風力發(fā)電機組,并成功的用于并網(wǎng)發(fā)電;二戰(zhàn)之后,工業(yè)發(fā)達國家開始重視風能發(fā)電,但由于風力發(fā)電成本比廉價的煤炭、石油類能源發(fā)電的成本高,風力發(fā)電仍未得到應有的發(fā)展;1973年石油危機爆發(fā),風力發(fā)電開始受到重視,并在20世紀80年代之后基本成熟;由于煤炭、石油等化石類能源不可再生,儲量有限,同時它們在燃燒的過程中釋放出大量的C02和S02,對環(huán)境造成巨大危害,為此,全世界都在開發(fā)可再生、無污染的新能源并提倡節(jié)能減排,進入21世紀,風電每年以20%以上的增容速
度發(fā)展著,風電成為諸能源中發(fā)展最快的能源[4]。
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