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风能—抽水蓄能联合发电系统关键技术研究

刘春红  
【摘要】:风力发电规模的不断增大使得风电并网存在的随机性、不稳定性问题亟待解决。风电-抽水蓄能联合发电系统是一种有效解决模式。通过抽水蓄能电站的蓄能和发电功能调节风电场出力,使得风电-抽水蓄能联合发电系统的输出功率平缓稳定。 本文建立了风电场、抽水蓄能电站模型,并在此基础上建立了联合发电系统的仿真试验平台。另外本文重点对联合发电系统的控制策略进行了研究和分析。主要内容包括: 首先,根据风力发电机原理建立起变速恒频风力发电系统模型,掌握几种风力机控制方法并建立起相应的控制模型。通过仿真验证风力发电系统模型的正确与可实用性,为联合发电系统做准备。 其次,根据可逆式机组的抽水及发电原理建立起水泵水轮机系统模型,通过仿真试验验证模型的正确与可实用性,为联合发电系统做准备。 再次,在风速可预测的前提下提出了风电-抽水蓄能联合发电系统的控制策略。主要内容为电力系统负荷低谷时风电场出力用来抽水,水库剩余容量则由系统吸收电能抽水满足。电力系统负荷高峰时风电场出力直接输入电网,抽水蓄能根据风电场出力情况实时调整发电量以使得联合发电系统总出力平稳。 最后,建立风电-抽水蓄能联合发电系统及控制策略的模型,Matlab仿真试验表明本文所提出的风电-抽水蓄能联合发电系统控制方法是有效的,既最大效率利用了风能,又使得风电并网达到平稳的效果。


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