提高风电外送能力的交直流协调控制策略研究

【摘要】：在风电和交直流联网迅猛发展下,交直流远距离输送风电的优越性不断显著。随着风电场规模扩大,受到交流输电技术和电力市场消纳能力的限制,风电必须通过特高压直流输电输送到负荷中心,风电经交直流外送系统不断涌现。如何利用交直流的相互协调控制提高风电外送能力是目前亟待解决的问题。 本文首先研究了直流输电和交流输电的运行特性,在此基础上,提出交直流输电可使直流和交流取长补短,具有优越性。并研究了交直流间的影响,包括直流输电控制方式对交流系统的影响和换流站无功补偿对交流系统电压的影响。分析了风电运行特性,包括风电有功出力特性和风电无功电压特性。论述分析了交直流输电对提高风电输送能力的影响,基于交直流的优势,论述交直流输电较交流输电能够提高风电远距离输送能力,并提出大规模风电经交直流输电系统远距离输送存在的问题。基于上述问题,提出交直流协调控制方法,并机理分析。最终提出一套提高风电外送能力的交直流协调控制策略。将该策略应用到甘肃河西电网,仿真验证了该策略对提高风电外送能力的有效性。 【关键词】：风电外送能力 交直流协调控制 风电波动性 电压水平 直流无功补偿 直流控制方式
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM721
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及其意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 国内外提高风电外送能力的研究现状11-13
• 1.2.2 国内外交直流协调控制研究现状13-15
• 1.3 本文的主要工作15-16
• 第2章 交直流输电系统运行特性16-34
• 2.1 直流输电系统运行特性16-21
• 2.1.1 高压直流输电系统基本构成16
• 2.1.2 高压直流输电系统的数学模型16-18
• 2.1.3 高压直流输电系统的特点18-21
• 2.2 交流输电系统运行特性21-28
• 2.2.1 交流输电系统模型21-24
• 2.2.2 限制高压交流输电系统输送能力的因素24-26
• 2.2.3 交流输电系统的优越性与局限性26-28
• 2.3 高压交直流输电系统运行特性28-33
• 2.3.1 交直流输电系统的优势28-29
• 2.3.2 高压直流输电系统控制方式对交流输电系统的影响29-32
• 2.3.3 换流站无功补偿对交流系统电压的影响32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 提高风电外送能力的交直流协调控制策略34-49
• 3.1 大规模风电运行特性34-39
• 3.1.1 风电特点及风电场群概述34-35
• 3.1.2 风电有功出力特性35-38
• 3.1.3 风电无功电压特性38-39
• 3.2 交直流输电对提高风电输送能力的影响39-44
• 3.2.1 交直流输电较交流输电对风电输送能力的影响39-43
• 3.2.2 大规模风电经交直流输送系统远距离输电存在的问题43-44
• 3.3 提高风电外送的交直流协调控制策略44-48
• 3.3.1 交直流输电系统有功功率协调控制方法44-46
• 3.3.2 交直流输电系统无功电压协调控制方法46-47
• 3.3.3 交直流输电系统协调控制策略47-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第4章 仿真验证49-56
• 4.1 河西电网情况简介49-50
• 4.2 控制策略仿真验证50-55
• 4.2.1 未采用策略时仿真分析50-52
• 4.2.2 采用策略后仿真分析52-54
• 4.2.3 仿真结论54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 结论与展望56-57
• 5.1 结论56
• 5.2 后续工作的展望56-57
• 参考文献57-60
• 攻读硕士学位期间发表的论文60-61
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作61-62
• 致谢62-63
• 作者简介63

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