关于山东电网风电接纳能力的实例研究

【摘要】：山东地区具有丰富的风能资源,具备大规模建设风电场的良好基础,尤其是山东地区千万千瓦级风电基地规划的确立,进一步加速山东地区风力发电的发展,山东地区已经掀起了一股风电建设的热潮。然而风电资源具有随机性和不可控性的特点,无法统一调度,大规模风电接入必然会对电网运行调度带来影响。本文对山东电网风电接纳能力以及接入系统方式的研究,依据山东电网电源及网架结构的规划情况,通过对系统调峰能力,潮流和输电能力,以及暂态稳定性等方面进行分析,评估山东电网的风电接纳能力。 本报告具体内容包括： 1.说明项目计算的基本依据和相关条件,包括山东电网的运行现状、电源规划、电网规划以及负荷水平预测等,另外给出了风电并网后电网的运行要求。 2.山东电网风电接纳能力及接入方式研究风电场输出功率波动特性及其与负荷波动的相关性分析 包括风电场输出功率与风速的关联特性分析,风电场输出功率的概率统计特性分析,风电场输出功率的月、日变化与电网相应时间级平均负荷变化的相关性分析。 电网调峰能力对风电接纳能力的影响 风电场输出功率具有随机波动及不可调度的特点,大量接入电网会给电网的调峰、调频带来困难,尤其是在低负荷水平下,电网可控电源的调节能力可能会成为限制电网风电接纳能力的主要因素。对调峰能力进行分析并提出改善措施,是挖掘山东电网风电接纳能力的关键所在。 风电场接入后潮流及输电能力分析 山东地区风电场大多位于半岛东部沿海,处于电网末端,区域电网网架结构相对薄弱,大容量风电场的并网发电有可能引起电网电压水平下降以及网络阻塞现象,通过对风电并网后潮流及输电能力进行分析,采取相应措施,可提高电网的风电接纳能力。 风电场接入后暂态稳定性分析 风电机组往往采用不同于常规同步发电机组的发电技术,其暂态特性与传统同步发电机有很大不同。大量风电接入改变了整个系统的惯性常量,使系统的暂态稳定性发生了变化。通过对系统暂态稳定性进行分析,可保证系统具有抵御各种预想扰动的能力,做到安全稳定运行。 【关键词】：电力系统规划 风电接纳能力 相关性分析 调峰能力 输电能力 暂态稳定性
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 研究背景及意义12-18
• 1.1 课题背景12-13
• 1.2 山东省电力系统现状13-14
• 1.3 山东省电源建设规划14-15
• 1.4 电网发展规划15-16
• 1.5 电力市场需求预测16-18
• 第二章 风电机组及电网运行要求18-20
• 2.1 风电机组机端电压和风电场并网点电压的要求18
• 2.2 电网频率所需要的标准18-19
• 2.3 电网备用容量的标准19
• 2.4 继电保护以及安全自动装置的标准19-20
• 第三章 山东电网风电功率统计特性分析20-33
• 3.1 风电场输出功率特性分析20-24
• 3.1.1 风电场的功率输出特点20-23
• 3.1.2 风电场输出功率变化幅度的统计分析23-24
• 3.2 风电场输出功率和负荷变化之间的相关24-32
• 3.2.1 风电场输出功率和每月平均的负荷变化之间的相关25-26
• 3.2.2 风电场输出功率和每日负荷变化之间的相关26-32
• 3.3 结论32-33
• 第四章 2015年山东电网风电接纳能力分析33-67
• 4.1 计算条件33-37
• 4.1.1 2015年山东电网发展情况33-34
• 4.1.2 2015年风电场规划情况及接入方案34-37
• 4.2 山东电网调峰能力对风电接纳能力的影响37-42
• 4.2.1 2015年山东电网调峰的能力分析37-39
• 4.2.2 考虑电网调峰能力的风电接纳能力39-40
• 4.2.3 为了提高风电接纳能力而改善电网调峰能力的建议40-41
• 4.2.4 小结41-42
• 4.3 电网输电能力与风电接入容量42-46
• 4.3.1 烟台电网输电能力分析结果43-45
• 4.3.2 小结45-46
• 4.4 电压稳定性与风电接入容量46-51
• 4.4.1 风电场接入对电网电压稳定性的影响46-47
• 4.4.2 风电场接入电网的静态电压稳定性分析结果47-51
• 4.4.3 小结51
• 4.5 系统暂态稳定性与风电接入容量51-67
• 4.5.1 电气参数及控制条件51-52
• 4.5.1.1 计算条件51-52
• 4.5.1.2 系统稳定判据52
• 4.5.2 风电场并网后的暂态稳定性分析52-65
• 4.5.2.1 特高压及500kV系统暂态稳定性分析52-59
• 4.5.2.2 220kV系统暂态稳定性分析59-65
• 4.5.3 小结65-67
• 第五章 研究结论67-69
• 第六章 附录69-82
• 参考文献82-86
• 致谢86-87
• 学位论文评阅及答辩情况表87

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