收藏本站
《华北电力大学(北京)》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高渗透率风电接入对系统稳定特性的影响

牟澎涛  
【摘要】:风电接入电网将导致系统稳定性改变,目前风电渗透率尚处于较低水平,随着风力发电的大力发展,风电渗透率不断提高,那么在地区电网渗透率较高的情况下区域电网的稳定性可能会出现有别于目前低渗透率的情况。本文首先建立了双馈式风电机组(DFIG)和鼠笼式风电机组(FSIG)的单机模型,进而提出了一种适用于双馈式风电场和鼠笼式风电场动态等值模型的建立方法,基于风电场的动态等值模型,不断提高渗透率,研究高渗透率风电接入对区域电网功角稳定和小信号稳定的影响,最后研究了在大电网中提高系统阻尼特性和微电网中提高小信号稳定性的方法,本文的主要研究成果如下:1)建立了两种风电机组的数学模型,主要包括:双馈风电机组模型和普通鼠笼型异步电机模型。分析普通鼠笼型异步电机在稳态和暂态时各个物理量的典型特征以及双馈风电机组在动态和暂态时各个物理量的典型特征。2)提出了适用于双馈式风电场动态等值模型的建立方法。该方法将风速作为风电机组的分群指标,将基于谱聚类的改进最大最小距离算法应用于风电场分群,该分群算法可以确定最佳分群数量,避免了传统分群算法需要在计算前主观设定分群数量的缺点,同时将容量加权的参数聚合方法应用于风电场等值模型的参数聚合,在控制环节的参数聚合中通过容量加权的参数聚合法以及对变流器控制器输入信号的变化,避免了控制参数的调整。除分群指标不同之外,该方法同样适用于鼠笼式风电场的动态等值。3)揭示了风电接入对系统功角稳定的影响机理。基于双馈风电机组在故障期间的等效外特性和单端送电系统的功率特性方程,研究大规模风力发电并网后,对送端发电系统和系统受端之间电气距离的影响;分析近距离故障和远距离故障下风电并网对系统功角稳定的影响机理,并通过推导,找到了多机系统中使功角稳定最好的风电渗透率。4)分析了提高风电渗透率的方式对系统阻尼比的影响。推导并分析了旋转备用容量对系统小信号稳定性影响的机理,基于此解释了在减少火电机组出力提高风电渗透率的方式下,随着风电渗透率的提高,系统阻尼比出现不同变化规律的原因;分析双馈风机替代火电机组对系统小信号稳定性的影响机理,基于此解释了在火电机组切机以提高风电渗透率的方式下,随着风电渗透率的提高,系统阻尼比不断下降的原因。5)研究了提高大电网阻尼特性和微电网小信号稳定性的两种方法。在大电网中,分析双馈风电机组有功和无功附加阻尼控制策略提高系统阻尼的原理,并在此原理基础上提出了双馈风电机组附加阻尼控制器设计方法;在微电网中,提出了一种将根轨迹法和粒子群算法相结合的微电网中分布式电源控制器参数的协调整定方法。该方法以系统主特征值的实部最小化为目标函数,并利用根轨迹法确定微电网中需要优化设计的参数数值,将其作为粒子群算法的初始值。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM712

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱晓荣;张建超;王毅;;基于广域测量信号的双馈风电机组阻尼控制策略[J];电测与仪表;2015年20期
2 田新首;王伟胜;迟永宁;李庚银;汤海雁;李琰;;双馈风电机组故障行为及对电力系统暂态稳定性的影响[J];电力系统自动化;2015年10期
3 周明;葛江北;李庚银;;基于云模型的DFIG型风电场动态电压等值方法[J];中国电机工程学报;2015年05期
4 王立新;程林;孙元章;孙荣富;邢金;;双馈风电机组有功-无功混合调制阻尼控制[J];电网技术;2015年02期
5 陈润泽;吴文传;孙宏斌;蓝海波;刘海涛;刘晓敏;;双馈风电机组惯量控制对系统小干扰稳定的影响[J];电力系统自动化;2014年23期
6 和萍;文福拴;薛禹胜;Ledwich GERARD;吴丹岳;林因;;风电场并网对互联系统小干扰稳定及低频振荡特性的影响[J];电力系统自动化;2014年22期
7 索江镭;胡志坚;张子泳;刘宇凯;陈珍;;含风电场的互联电力系统辨识与广域时滞阻尼控制器设计[J];电力系统自动化;2014年22期
8 王增平;张乐丰;;考虑弃风的DFIG风电场动态等值模型[J];电力系统保护与控制;2014年13期
9 秦超;余贻鑫;;基于安全域的含风电电力系统概率小扰动稳定分析[J];电力系统自动化;2014年10期
10 于强;孙华东;汤涌;赵兵;顾卓远;;双馈风电机组接入对电力系统功角稳定性的影响[J];电网技术;2013年12期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张祥宇;变速风电机组的虚拟惯性与系统阻尼控制研究[D];华北电力大学;2013年
2 欧阳金鑫;变速恒频风电机组并网故障机理与分析模型研究[D];重庆大学;2012年
3 关宏亮;大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究[D];华北电力大学(河北);2008年
4 孙强;电力系统小扰动稳定域及低频振荡[D];天津大学;2007年
5 杨春梅;基因表达数据聚类分析算法研究和应用[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 于强;双馈型风电机组接入对电力系统功角稳定性的影响[D];中国电力科学研究院;2013年
2 陈迎;基于运行数据的风电场等效建模研究[D];华北电力大学;2012年
3 辛拓;风电场静/动态模型等值方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 孙智超;双馈式变速恒频风力发电系统仿真研究[D];天津大学;2010年
5 何孝军;电力系统动态等值中同调机群聚类方法研究[D];河海大学;2007年
6 仲悟之;大型电力系统小干扰稳定性分析方法研究和软件开发[D];中国电力科学研究院;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨培宏;胡庆林;付盼;李亚龙;韩小峰;;风电场等值模型误差产生原因及改进方法分析[J];科技通报;2017年10期
2 蒋容;张英敏;刘凯;;双馈风电机组抑制电力系统低频振荡的鲁棒控制策略[J];电力建设;2017年10期
3 胡剑锋;闫济红;陈中;王俊杰;;电力系统小干扰稳定风险评估与仿真[J];广东电力;2017年08期
4 杨凌霄;王昊;杨松林;;基于观测器的发电机功角与故障估计[J];测控技术;2017年08期
5 和萍;耿斯涵;姚依林;曲忠杰;李从善;;UPFC改善含风电电力系统阻尼特性分析[J];电力自动化设备;2017年08期
6 刘佳乐;唐飞;廖清芬;刘涤尘;王一哲;唐旭辰;;双馈风机接入对电力系统失步振荡中心迁移的影响[J];电网技术;2017年08期
7 唐西胜;陆海洋;;风电柔性直流并网及调频控制对电力系统功角稳定性的影响[J];中国电机工程学报;2017年14期
8 何如;;基于正态云和双半降梯形云的敏感设备电压跌落故障水平评估[J];智能电网;2017年07期
9 和萍;史峰;姚依林;曲忠杰;耿斯涵;;含高渗透率风电的电力系统小干扰概率稳定性研究综述[J];电力建设;2017年07期
10 卫思明;黄永章;;风电采用MGP并网的小干扰建模和阻尼特性[J];电力系统自动化;2017年22期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王上行;电网功角稳定安全分析及控制策略研究[D];华北电力大学(北京);2017年
2 牟澎涛;高渗透率风电接入对系统稳定特性的影响[D];华北电力大学(北京);2017年
3 苗风麟;双馈风电机组机电耦合影响及载荷主动控制研究[D];北京交通大学;2017年
4 田新首;大规模双馈风电场与电网交互作用机理及其控制策略研究[D];华北电力大学(北京);2016年
5 王清;双馈风电接入对电力系统稳定性影响机理研究[D];华北电力大学(北京);2016年
6 廖凯;抑制电力系统低频振荡的双馈风电机组控制策略研究[D];西南交通大学;2016年
7 张丽荣;风电直流微网的控制与保护技术研究[D];华北电力大学;2015年
8 张锐;面向中低压有源配网的继电保护与紧急控制优化策略研究[D];华中科技大学;2015年
9 赵斌;双馈风电场并网系统的次同步振荡特性及抑制策略研究[D];重庆大学;2015年
10 苏永新;风电场疲劳分布和有功功率的统一控制[D];湘潭大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡崴;构建电力系统状态矩阵的并行计算研究[D];郑州大学;2017年
2 王宁;电力系统状态空间方程的优化降阶研究[D];郑州大学;2017年
3 刘馨月;考虑风速相关性及复杂地形的风电场旋转备用容量优化研究[D];南京理工大学;2017年
4 薛辉;基于聚类风电场分群及等值建模的研究[D];华北电力大学(北京);2016年
5 邱科瑜;基于负荷特性的电力系统电压稳定性分析[D];西南交通大学;2016年
6 徐泽龙;DFIG风电场的VSC-HVDC换流站控制的研究[D];华南理工大学;2016年
7 陈艳;电网无功负荷的时空特性分析、评估与预测[D];华南理工大学;2016年
8 田旦瑜;具有电网电压支撑能力的光伏并网系统控制方法研究[D];湖南大学;2016年
9 王嘉成;高渗透率风电接入对电网小干扰稳定性影响[D];华北电力大学(北京);2016年
10 李宗峰;规模化EV参与风电/火电系统的动态经济调度研究[D];华北电力大学(北京);2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋卓彦;王锡凡;陶伟龙;孟永庆;滕予非;宁联辉;;基于永磁直驱同步风电机组的分频海上风电系统控制策略[J];电力系统自动化;2014年11期
2 秦超;余贻鑫;;基于安全域的含风电电力系统概率小扰动稳定分析[J];电力系统自动化;2014年10期
3 张伯明;陈建华;吴文传;;大规模风电接入电网的有功分层模型预测控制方法[J];电力系统自动化;2014年09期
4 谭谨;王晓茹;李龙源;;含大规模风电的电力系统小扰动稳定研究综述[J];电力系统保护与控制;2014年03期
5 陈卓;郝正航;秦水介;;风电场阻尼电力系统振荡的机理及时滞影响[J];电力系统自动化;2013年23期
6 于强;孙华东;汤涌;赵兵;顾卓远;;双馈风电机组接入对电力系统功角稳定性的影响[J];电网技术;2013年12期
7 汤奕;赵丽莉;郭小江;;风电比例对风火打捆外送系统功角暂态稳定性影响[J];电力系统自动化;2013年20期
8 徐海亮;章玮;贺益康;陈建生;;双馈型风电机组低电压穿越技术要点及展望[J];电力系统自动化;2013年20期
9 石佳莹;沈沉;刘锋;;双馈风电机组动力学特性对电力系统小干扰稳定的影响分析[J];电力系统自动化;2013年18期
10 和萍;文福拴;薛禹胜;Ledwich GER ARD;李思岑;;不同类型风电机组对小干扰和暂态稳定性的影响[J];电力系统自动化;2013年17期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 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
2 胡家兵;双馈异步风力发电机系统电网故障穿越(不间断)运行研究[D];浙江大学;2009年
3 关宏亮;大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究[D];华北电力大学(河北);2008年
4 杨淑英;双馈型风力发电变流器及其控制[D];合肥工业大学;2007年
5 迟永宁;大型风电场接入电网的稳定性问题研究[D];中国电力科学研究院;2006年
6 董存;电力系统大扰动下的电压稳定域和实用动态安全域[D];天津大学;2005年
7 樊纪超;交直流并联输电系统动态安全域及其临界割集表示[D];天津大学;2005年
8 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
9 赵海翔;风电引起的电压波动和闪变研究[D];中国电力科学研究院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 徐琼璟;大型风电场并网对电力系统的影响研究[D];浙江大学;2011年
2 赵璐璐;大型风电场并网暂态稳定性研究[D];北京交通大学;2010年
3 卜德云;自适应谱聚类算法的研究与应用[D];南京航空航天大学;2010年
4 王鑫;风电场动态等值模型研究[D];华北电力大学(河北);2008年
5 胡雅娟;基于实测运行数据的风电场整体模型的研究[D];东北电力大学;2007年
6 王卫华;3区域互联电力系统动态等值的辨识方法研究[D];河海大学;2006年
7 谢宏杰;双端口互联电力系统动态等值问题的研究[D];河海大学;2005年
8 岳程燕;大规模电力系统动态等值中聚合问题的研究[D];中国电力科学研究院;2001年
【相似文献】
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 牟澎涛;高渗透率风电接入对系统稳定特性的影响[D];华北电力大学(北京);2017年
2 周峰;基于动力学耦合的风电机组载荷控制[D];华北电力大学(北京);2017年
3 荣爽;促进供暖期风电消纳的多热源容量规划与协调调度策略[D];哈尔滨工业大学;2016年
4 王扬;基于机会约束目标规划的含风电电力系统优化调度研究[D];华北电力大学(北京);2017年
5 董爱民;风电桩基础水平承载力研究[D];中国地质大学;2017年
6 姬忠涛;浓缩风能装置结构及选材优化设计[D];华北电力大学(北京);2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 寇德谦;风电供应链物流节点企业协同化管理研究[D];天津大学;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026