近電氣距離大規(guī)模風(fēng)電與直流系統(tǒng)運(yùn)行耦合機(jī)理研究.pdf

1、清潔能源的大規(guī)模開發(fā)和利用，是保障我國能源安全、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、優(yōu)化一次能源結(jié)構(gòu)的重要舉措，其中新能源發(fā)電尤其是風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為發(fā)展最快、商業(yè)化前景最好、技術(shù)最成熟的清潔能源開發(fā)方式。根據(jù)西北“十二五”規(guī)劃，到2016年目標(biāo)年我國寧夏地區(qū)將有12000MW左右的風(fēng)電、光伏通過集中、分布式的模式接入電網(wǎng)，屆時(shí)，并網(wǎng)風(fēng)電容量將高達(dá)8300MW，以及±800kV寧紹直流投入運(yùn)行，加上已建設(shè)的±660kV寧東直流，寧夏電網(wǎng)將形成大規(guī)模高滲透接入的

2、風(fēng)電與大型火電能源基地打捆交直流外送系統(tǒng)。近電氣距離大規(guī)模風(fēng)電與直流系統(tǒng)將相互作用、影響，會(huì)給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn)，這種運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)尚待深入研究并掌控。因此，研究大規(guī)模風(fēng)電與直流系統(tǒng)之間的耦合影響，對(duì)于寧夏實(shí)際電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文總結(jié)了大規(guī)模風(fēng)電直流外送問題的研究現(xiàn)狀，基于典型系統(tǒng)，計(jì)及風(fēng)火比例、風(fēng)電無功控制模式以及風(fēng)電故障穿越能力等不同邊界條件，剖析了風(fēng)功率波動(dòng)對(duì)直流系統(tǒng)的影響作用，以及直流系

3、統(tǒng)故障對(duì)風(fēng)電可靠送出的影響，并進(jìn)行仿真分析；基于寧夏實(shí)際電網(wǎng)數(shù)據(jù)，仿真分析不同邊界條件下風(fēng)電與直流系統(tǒng)之間的相互影響作用，并總結(jié)其耦合規(guī)律。論文主要貢獻(xiàn)有以下三個(gè)方面：
　　1、建立了用于風(fēng)電直流外送的雙饋異步風(fēng)電機(jī)模型、風(fēng)電機(jī)組出力模型、風(fēng)電場(chǎng)等值模型以及直流輸電系統(tǒng)模型，并基于電力系統(tǒng)仿真軟件PSD-BPA，構(gòu)造了大規(guī)模風(fēng)電直流外送系統(tǒng)典型系統(tǒng)。
　　2、從風(fēng)功率波動(dòng)和直流系統(tǒng)故障兩個(gè)方面，研究總結(jié)了大規(guī)模風(fēng)電與直流系統(tǒng)

4、之間的影響規(guī)律。以典型系統(tǒng)作為仿真算例，研究設(shè)定多種仿真邊界，考慮大規(guī)模風(fēng)電外送的特點(diǎn)，從風(fēng)功率波動(dòng)和直流故障兩個(gè)層次對(duì)耦合規(guī)律進(jìn)行研究，包括：風(fēng)電機(jī)組不同無功控制模式、風(fēng)場(chǎng)側(cè)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償（SVC）控制、風(fēng)火不同比例、直流系統(tǒng)不同控制模式等；在直流閉鎖故障情況下，計(jì)及多種邊界條件，對(duì)送端電網(wǎng)安全穩(wěn)定性以及直流故障后風(fēng)電故障穿越情況進(jìn)行仿真，分析了不同邊界條件下的風(fēng)電并網(wǎng)可靠性。
　　3、緊密結(jié)合我國寧夏地區(qū)大型風(fēng)電基地直流外送的實(shí)