大容量風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響研究.pdf

1、大量的大容量風(fēng)電場直接接入高壓輸電網(wǎng)絡(luò)將對我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定、調(diào)度運行等諸多方面帶來越來越大的影響,迫切需要開展相關(guān)的理論研究和實際系統(tǒng)分析工作。本課題針對接入大容量風(fēng)電場的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析問題,建立了完整的數(shù)學(xué)模型,并通過對實際運行電網(wǎng)的大量模擬計算和理論分析,提出了滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的風(fēng)電接入容量確定方法和系統(tǒng)運行控制措施。本文的工作對風(fēng)力發(fā)電的規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)運行和政策制定具有重要的理論意義和實用價值。
　　論文研究

2、工作取得以下創(chuàng)新性研究成果:
　　1、將目前國際上較為成熟的風(fēng)速模型、定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型、變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型及風(fēng)電場建模處理方法加以適當(dāng)改進(jìn)，構(gòu)建了適用于我國的含有風(fēng)電場的電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析數(shù)學(xué)模型。在定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型中，增加了一種新的功率系數(shù)擬合公式，以適應(yīng)不同風(fēng)能功率轉(zhuǎn)換特性仿真;在變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型中，增加了功率因數(shù)控制環(huán)節(jié)，以適用風(fēng)電場恒機(jī)端電壓和恒功率因數(shù)兩種運行控制模式的仿真需要。<

3、br>　　2、建立了實用化的含有風(fēng)電場的電力系統(tǒng)大擾動穩(wěn)定數(shù)學(xué)模型，通過微分方程和代數(shù)方程的交替迭代，完成含有風(fēng)電場的電力系統(tǒng)大擾動穩(wěn)定計算。結(jié)合內(nèi)蒙古電網(wǎng)，分析了接入大容量風(fēng)電場的電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定問題，提出了利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低電壓保護(hù)和電力系統(tǒng)安全自動裝置相互配合的控制策略。
　　3、建立了實用化的含有風(fēng)電場的電力系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定數(shù)學(xué)模型，將線性化的風(fēng)電機(jī)組方程與系統(tǒng)原有線性化方程聯(lián)立，形成含有風(fēng)電機(jī)組的電力系統(tǒng)增廣狀

4、態(tài)矩陣，采用PsAsP軟件的逆迭代轉(zhuǎn)瑞利(Rayleigh)商迭代算法和稀疏矩陣技術(shù)求取大型狀態(tài)矩陣特征值。結(jié)合內(nèi)蒙古電網(wǎng)，分析了風(fēng)電接入對電力系統(tǒng)振蕩模式和振蕩特性的影響及滿足系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定要求的風(fēng)電接入規(guī)模和運行控制方案;提出了風(fēng)電場對電力系統(tǒng)阻尼特性的影響不會大于相同容量同步發(fā)電機(jī)組的觀點。
　　4、研究了風(fēng)速擾動對系統(tǒng)調(diào)壓和調(diào)頻的影響。提出了互聯(lián)電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線潮流調(diào)整限制風(fēng)電接入容量的觀點;結(jié)合內(nèi)蒙古電網(wǎng)運行實際，提出一種工