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《北京交通大学》 2008年
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风电场并网运行电压稳定性研究

刘艳妮  
【摘要】: 由于日趋严重的环境与资源问题,对可再生资源的开发与利用得到重视,利用风能进行发电作为一种技术成熟的可再生能源利用方式得到了快速发展,全球风电每年新增装机容量连创新高。在世界范围内,风力发电成为除水电以外增长最迅速的新能源发电方式。大量风电的接入改变了原有电网的潮流分布,并且由于风能的随机性以及风电场由大量运行特性不同于传统同步发电机的发电机组成,因而对电网的稳定运行造成影响。随着单个风电场装机容量的增大、风电装机容量在电网中所占比例的与日俱增,风电对电网产生的影响也越来越明显,因此对风电并网相关问题进行研究已经成为风电发展过程中亟待解决的重要课题。本文着重对风电场并网运行中的电压稳定问题进行了分析研究,主要内容包括: 1.研究了基于普通异步发电机的恒速恒频风力发电系统与基于双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统的动态模型。对风速模型、空气动力学模型、机械传动模型、桨距角控制模型、异步发电机模型、双馈异步发电机模型分别进行了分析研究,介绍了适用于动态仿真的完整的风电机组模型。 2.提出了风电场节点在电力系统潮流计算中的改进处理方法。针对两种不同类型风力发电机组成的风电场的功率特性分别进行了分析,提出了潮流计算中风电场节点的处理方法,并编程给予了实现。通过对算例系统进行潮流计算,验证了改进方法的准确性与有效性:在保证计算精度的前提下,较大程度地减少了计算量,提高了计算速度,具有较高的工程实用价值。 3.研究了风电并网运行的静态电压稳定问题。从风电场的电压稳定性与风电场接入对电网稳定性的影响两方面进行了分析与研究。 用P-V曲线法分析了影响风电场电压水平的各种因素;结合P-V曲线与风电场的无功电压特性分析了基于某实际系统的算例系统的静态电压稳定性,确定了三种不同方式下风电场的电压稳定极限。 首次引入模态分析法进行风电接入对电网电压稳定性的影响研究。以接入风电场的IEEE39节点系统为例进行了系统最小模特征值与节点参与因子的计算,并进行相应分析。 4.进行了风电系统的暂态电压稳定性分析。应用Matlab/Simulink仿真工具构建了算例系统的仿真模型,考虑风速影响、线路故障等情况进行了风电系统的暂态电压稳定性仿真,分别研究了设置静止无功补偿装置SVC与采用双馈异步风力发电机在提高风电系统暂态电压稳定性方面的的作用。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM614;TM712

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 廖成滨;温步瀛;江岳文;;风电并网的静态电压稳定性研究[J];电网与清洁能源;2010年12期
2 廖成滨;温步瀛;江岳文;;风电并网后系统电压稳定薄弱节点研究[J];电网与清洁能源;2011年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 许珊珊;分岔理论在风电系统电压稳定分析中的应用[D];长沙理工大学;2010年
2 贾璐;双风轮风力发电机的建模与控制[D];河北工业大学;2011年
3 赵吴鹏;变速恒频风力发电机功率控制及实验平台开发[D];华北电力大学(北京);2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 潘雄;周明;孔晓民;吴玥;;风电场相关性对节点电价影响的仿真研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
6 赵莹;邹亚麟;;风电并网技术研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
7 朱涛;李文云;吴琛;李玲芳;申洪;黄镔;;风电场并网对地区电网电能质量的影响分析[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
8 潘雄;周明;孔晓民;吴明;;风电场相关性对节点电价影响的仿真研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2011年
9 陆晔;滕蓓;祁恩荣;;基于bladed软件的风力发电机组稳态风性能曲线研究[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
10 吴义纯;丁明;张立军;;含风电场电力系统潮流计算[A];第三届安徽自然科学学术年会安徽省电机工程学会2005年学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年
4 撖奥洋;变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 王英英;基于事故链的电力系统连锁故障风险评估与预防控制研究[D];华中科技大学;2010年
6 仲悟之;受端系统暂态电压稳定机理研究[D];中国电力科学研究院;2010年
7 钱峰;典型FACTS装置在电网中接入点、容量及类型选择方法研究[D];中国电力科学研究院;2009年
8 郑文杰;最优协调电压控制的直接动态优化算法研究[D];华南理工大学;2010年
9 刘慧芳;非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究[D];中国地质大学(北京);2011年
10 严晓建;江苏省沿海潮间带风电产业综合评价研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
2 苏静;短路限流器在矿山供电系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 陈海清;吉林省洮南风电场选址及长远发展分析[D];长春理工大学;2010年
4 魏义利;大型风力机叶片的外形设计与数值模拟分析[D];大连理工大学;2010年
5 金大伟;兆瓦级风力发电机组整机结构强度分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 周志飞;考虑风速随机性的风电场电压相关问题的研究[D];长沙理工大学;2010年
7 许珊珊;分岔理论在风电系统电压稳定分析中的应用[D];长沙理工大学;2010年
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9 韩磊;基于成本效益分析的分布式电源规划[D];长沙理工大学;2010年
10 文强;基于鲁棒优化的POOL模式下的发电商自调度研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 赵仁德,贺益康,黄科元,卞松江;变速恒频风力发电机用交流励磁电源的研究[J];电工技术学报;2004年06期
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10 胡家兵;贺益康;刘其辉;;基于最佳功率给定的最大风能追踪控制策略[J];电力系统自动化;2005年24期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
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2 申洪;变速恒频风电机组并网运行模型研究及其应用[D];中国电力科学研究院;2003年
3 潘文霞;大型风电场电压稳定性分析与控制研究[D];河海大学;2004年
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5 刘其辉;变速恒频风力发电系统运行与控制研究[D];浙江大学;2005年
6 李晶;变速恒频双馈风电机组动态模型及并网控制策略的研究[D];华北电力大学(河北);2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 靳慧龙;风电场接入容量对电网影响的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 姜天游;大规模风电并网对电压稳定的影响及对策研究[D];华北电力大学(北京);2011年
3 蔡晔 ;基于PSS/E的电力系统静态电压稳定性研究[D];浙江大学;2003年
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5 陈学顺;新型变速恒频风力发电系统运行方式研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2003年
6 程华;基于PSS/E的电力系统电压稳定研究[D];浙江大学;2004年
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8 王毅;变速恒频恒压无刷双馈电机风力发电系统的研究[D];湖南大学;2004年
9 王淑琴;大型水平轴风力机传动系统动力学分析与仿真[D];西安理工大学;2006年
10 刁瑞盛;风力发电对电网的影响研究[D];浙江大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 侯耀飞;丁剑;李广凯;宋云亭;申洪;;大规模风电接入对电网电压的影响及无功补偿研究[J];低压电器;2012年22期
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 雷秋菊;双馈风力发电机功率控制研究[D];湖北工业大学;2011年
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4 李小双;风电系统多参数动分岔分析及其控制[D];天津理工大学;2012年
5 张勇;基于时序仿真的区域电网风电接纳能力研究[D];西南交通大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 贺益康,郑康,潘再平,刘其辉;交流励磁变速恒频风电系统运行研究[J];电力系统自动化;2004年13期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 申洪;变速恒频风电机组并网运行模型研究及其应用[D];中国电力科学研究院;2003年
2 潘文霞;大型风电场电压稳定性分析与控制研究[D];河海大学;2004年
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡卫红;王玮;王英林;肖海波;;电力系统潮流计算中风电场节点的处理方法[J];华北电力技术;2006年10期
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10 郭金东,赵栋利,李亚西,赵斌,许洪华;风力发电浅谈[J];电力设备;2004年06期
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7 曾小弟;;浅谈风力发电铸件的铸造工艺[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
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9 王正宽;王启和;;大力开发风力资源 切实保护湖区生态环境[A];新能源与可再生能源的开发与利用——江苏省能源研究会第五届会员代表大会暨第九届学术年会论文集[C];2003年
10 张彦宁;康龙云;曹秉刚;;自抗扰控制用于永磁同步风力发电机组转速控制[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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6 许金晶;ABB拿下荷兰风电项目大单[N];第一财经日报;2006年
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9 李久标 王新世;右玉风能开发一再升温[N];山西日报;2006年
10 通讯员 王新世;风能开发渐成右玉新热点[N];朔州日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 林成武;变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究[D];沈阳工业大学;2005年
10 汤宁平;矩阵变换器供电的交流励磁风力发电系统研究[D];福州大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘艳妮;风电场并网运行电压稳定性研究[D];北京交通大学;2008年
2 王瑞桥;变速恒频风力发电双馈异步机的控制方法研究[D];华北电力大学(北京);2009年
3 高杨;独立电网风电最大功率配比的研究[D];沈阳工业大学;2011年
4 肖鑫鑫;计及分布式电源的配网潮流和短路电流计算研究[D];上海交通大学;2008年
5 任金凤;DTS仿真系统的电压稳定校验[D];山东大学;2009年
6 高靖;内蒙古风力发电的市场开发研究[D];华北电力大学(河北);2004年
7 齐发;离网型风力发电机组的控制技术研究[D];合肥工业大学;2005年
8 徐凡;上海C风力发电项目资产证券化研究[D];上海交通大学;2007年
9 党向东;风力发电机组并网运行研究[D];华北电力大学(河北);2010年
10 黄荣赓;小型风力发电并网系统的高电感电机的设计和控制[D];合肥工业大学;2010年
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