大规模风电外送系统中分级式可控高抗控制策略研究

【摘要】：近年来我国风电发展迅猛,预计2020年装机容量将达到1.6-2.0亿千瓦,整体呈现集中开发远距离输送格局。大规模风电集中远距离外送系统无功补偿和电压控制问题突出,安装可控高压并联电抗器(简称可控高抗)是解决这一问题的技术措施之一。我国西北地区王在建设中的某大规模风电基地外送系统,输送功率巨大,输电距离远,电压等级高,该系统在国际上首次采用750kV分级式可控高抗技术作为无功补偿和电压控制手段。本文作者在中国电力科学研究院进行学习实践,直接参与了分级式可控高抗控制策略研究工作,本论文选题与主要内容均来源于实际工程项目。 首先,本文介绍了大规模风电外送通道的电压波动问题。分析了大规模风电外送系统的无功特性,介绍了可采用的无功补偿手段,分析了采用分级式可控高抗调节大规模风电外送系统电压的可行性。 其次,针对国内某大型风电外送系统中采用的300Mvar的分级式可控高抗(4级容量,3级可调),介绍了可控高抗的结构和工作原理,给出了仿真模型,研究并提出了稳态运行中的基于变电站高压侧母线电压波动的分级式可控高抗控制策略,并分析了可控高抗对过电压和潜供电流的影响。 最后,以国内某规划建设的大规模风电外送工程为算例,运用PSD-BPA、 EMTPE、MATLAB建模仿真,计算了安装分级式可控高抗与固定高抗的电压波动情况对比,以及可控高抗动作与未动作情况下电压波动情况的对比,通过仿真对本文提出的分级式可控高抗控制策略进行了验证。 【关键词】：大规模风电 电压控制 分级式可控高抗 控制策略
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM76
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 风力发电概况10-15
• 1.2.1 世界风力发电发展概况10-11
• 1.2.2 我国风力发电概况11-13
• 1.2.3 风电并网带来的相关问题及研究现状13-15
• 1.3 可控高抗的研究现状15-16
• 1.4 控制策略研究现状16-17
• 1.5 本文工作的主要内容17-19
• 第2章 大规模风电外送系统的电压波动问题分析19-26
• 2.1 引言19
• 2.2 大规模风电外送系统的结构特点及其对电压影响分析19-22
• 2.2.1 大规模风电外送系统的电源特点19-20
• 2.2.2 大规模风电外送通道的无功电压特性分析20-21
• 2.2.3 风电特性对通道电压波动的影响21-22
• 2.3 风电外送系统的无功补偿手段22-24
• 2.3.1 常规离散型无功补偿设备的配置22-23
• 2.3.2 动态无功补偿装置的配置23-24
• 2.3.3 可控高抗的应用24
• 2.4 本章小结24-26
• 第3章 分级式可控高抗的工作原理及仿真模型26-34
• 3.1 可控高抗类型简介26-28
• 3.2 可控电抗器的功能定位28-29
• 3.3 分级式可控高抗的结构及工作原理29-30
• 3.4 可控电抗器的系统仿真模型30-32
• 3.4.1 磁控式可控电抗器系统仿真模型31-32
• 3.4.2 高阻抗分级投切式可控电抗器系统仿真模型32
• 3.5 本章小结32-34
• 第4章 分级式可控高抗的控制策略34-42
• 4.1 分级式可控高抗的稳态控制策略34-36
• 4.1.1 理论依据34-35
• 4.1.2 分级投切式可控高抗控制策略35-36
• 4.2 分级式可控高抗的暂态控制策略36-41
• 4.2.1 分级式可控高抗限制工频过电压的作用37-39
• 4.2.2 分级式可控高抗对潜供电流和恢复电压的影响39-40
• 4.2.3 分级式可控高抗对操作过电压的影响40-41
• 4.3 本章小结41-42
• 第5章 仿真分析42-50
• 5.1 算例介绍42-43
• 5.2 仿真工具43
• 5.3 仿真分析43-48
• 5.4 本章小结48-50
• 第6章 结论与展望50-52
• 6.1 结论50
• 6.2 展望50-52
• 参考文献52-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-57
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作57-58
• 致谢58

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

长线路弱电网情况下大型风电场的联网技术(英文)    袁小明;

大规模风电接入对电网电压稳定性影响的研究    余洋;陈盈今;刘立卿;田海峰;

分布式发电及其对电力系统的影响    梁才浩,段献忠

与风电并网相关的研究课题    雷亚洲

SVC与桨距角控制改善异步机风电场暂态电压稳定性    迟永宁;关宏亮;王伟胜;戴慧珠;

异步风力发电机组的简化RX模型及其潮流计算    徐娇;李兴源;

基于漏感变化的变压器式可控高抗匝间保护新原理    郑涛;树玉增;董淑惠;曹雅怀;

风电系统的电压稳定性分析    马幼捷;杨海珊;周雪松;李季;问虎龙;

风电场并网运行的无功补偿优化问题    温步瀛;江岳文;陈冲;

风电接入对电力系统的影响    迟永宁;刘燕华;王伟胜;陈默子;戴慧珠;

静止伏安发生装置中的锂电池充放电控制    刘建伟;尹虎臣;韩民晓;林少伯;李文涛;高宁超;

用户侧光伏微电网发展机遇与挑战    吴小云;顾广娟;

分布式供能系统的经济调度    丁明;包敏;吴红斌;

计及短路电流约束的分布式电源准入容量的计算    连欣乐;吴政球;赵柯宇;肖锋;冷贵峰;

风电机组并网问题研究    黄守道;孙延昭;黄科元;

考虑风速特性的动态电压崩溃指标    马瑞;周志飞;徐慧明;徐晓东;

小电源接入配电网对自动装置的影响及对策    胡卫东;胡初四;黄岩;方洁;

甘肃酒泉大型集群风电有功智能控制系统的开发    行舟;李雪明;陈振寰;陈永华;王福军;赵杰;

风电功率特性分析及其不确定性解决方案    袁越;李强;李群;张新松;

基于DSP控制的单相光伏并网逆变器设计    夏向阳;唐伟;冉成科;张旻;唐卫波;周峰;

风电场集中与分布并网对地区电网电压的影响研究    张硕;朱莉;杜林;刘永民;梅小丽;

自抗扰控制技术在变速恒频双馈风力发电系统中的应用    周雪松;李超;马幼捷;李季;于阳;

The Sliding Mode Control Method of Grid-Connected Inverter Applied to Three-Phase Intermittent Power Supply    

风电接入系统中TCSC的优化作用    吴玥;孔晓民;潘雄;师瑞峰;

风电并网技术研究    赵莹;邹亚麟;

基于遗传算法的微电网多目标优化控制研究    韩肖清;刘海龙;

含风电场电力系统潮流计算    吴义纯;丁明;张立军;

风电场并网布局对系统稳定性的影响研究    乔建强;杨水丽;陈江涛;李蓓;

甘肃电网气象信息服务系统应用功能探讨    韩自奋;

电网电压跌落时双馈感应风电机组联网运行分析及实证研究    严干贵;周志强;穆钢;王晓波;郑太一;崔杨;董存;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究    撖奥洋

中国风电产业融资问题研究    张伯松

新型分布式供能系统热力特性研究    王锡

不确定条件下输电投资经济学分析及决策规划方法研究    田廓

微网多目标优化运行及控制策略研究    崔明勇

双馈风力发电系统中双变流器优化联合控制    贾俊川

风电场与输电网协调规划的模型和方法研究    王茜

大型风力机叶片的外形设计与数值模拟分析    魏义利

考虑风速随机性的风电场电压相关问题的研究    周志飞

风电场动态无功补偿方案设计    冯凯辉

基于鲁棒优化的POOL模式下的发电商自调度研究    文强

风电机组变桨距实验平台数字物理混合设计及仿真    杨先有

风电机组监控安全通信系统设计与实现    林媛源

1000kW分布式无焦油农林废弃物气化发电系统    徐君强

小型风力发电系统电能品质控制方法研究    刘萍

大型风电场并网的有关技术研究    张学凯

大型风电场并网对电力系统的影响研究    徐琼璟

并网型大型风电场风力发电功率-时间序列的混沌属性分析    王丽婕;廖晓钟;高爽;冬雷;

21世纪初我国电力变压器技术发展展望    高兴耀

电抗器品种及其发展    徐基泰

新型可控电抗器的工作原理与选型分析    周腊吾,徐勇,朱青,朱英浩

基于随机模拟粒子群算法的含风电场电力系统经济调度    江岳文;陈冲;温步瀛;

永磁同步电机风力发电系统的自寻优控制    闫耀民,范瑜,汪至中

大型风力发电场等值建模研究关键问题分析    李先允;陈小虎;唐国庆;

粒子群优化算法及其与遗传算法的比较    沈艳,郭兵,古天祥

我国风电发展相关问题分析    仇卫东;王智冬;李隽;

2007年风电发展情况及其带来的有关思考    蒋莉萍;

大型风电场电压稳定性分析与控制研究    潘文霞

含风电场的电力系统可靠性与规划问题的研究    吴义纯

大型风电场并网运行的若干技术问题研究    吴俊玲

阳逻电厂外送线路7.6事故引起停机的原因及教训    方定江,黄时均,谭文林

清江流域梯级水电外送网络优化设计与探讨    凌世河,汪检波,袁兵,吕新宇

四川及金沙江流域水电开发及外送研究概论    吕伟业,吴云,杜敏

石白线剖口对江西电网西南部电网外送的稳定影响    谌艳红,熊建华

西北地区电力外送问题的探讨    西北地区电力发展战略规划研究课题专家组

清江流域梯级水电外送网络优化设计与探讨    张光友,余祥钊,凌世河,张雪桂,汪检波

本省用电、外送电力和500kV主网架的战略思考    张希载

藏电外送,设想7800万kW    本刊编辑部;

风电火电打捆联合外送是解决风电市场瓶颈的有效途径    汪宁渤;丁坤;陟晶;马彦宏;王建东;

四川电力将全面外送    

论“藏电外送”的必要性    何果佑;张翼鸿;胡成;何琛;

对西藏电力外送的初步认识    陈岭;张敏环;

藏东南水电能源基地开发及东送规划设想    李菊根;钱钢粮;严秉忠;

骨科纳入手术室标准化管理的器械较外送器械在手术中使用的优势    陈焱;

丽华送餐成功之道    黄罗卿;

气管插管和大剂量肾上腺素在延时心肺脑复苏中的作用    刘和棠;周永明;杨卫泽;杨河欣;万曦;

直流外送对西北电网影响的研究    赵冬红;刘文颖;谢昶;李静;郑阳;

云南水电基地西电东送输电方案展望    刘森离;

中国民用航空维修业(MRO)前景展望    戴倩;林麒;郑珊珊;

对跨国互联电网调度运行工作的思考    何金定;谢一工;朱欣春;黄霆;

拓宽电力外送通道 助力山西转型跨越    记者 姚雷　冉涌 通讯员 张一龙

西部电力外送“高速路”打通    记者 郭军

我省电力外送持续增长    严瑜

加强电力外送合作 推动资源优势转化    晁岱峰　李野

调减外送 组织反送    记者 彭源长　通讯员 冯卫

加大宁电外送力度 促进资源优势转化    记者 姚雷

内蒙古谋划拓宽电力外送通道    通讯员 李克信

加大电力外送力度 发挥甘肃资源优势    记者 姚雷　王彦民

晋电外送扩大电力市场容量    本报记者 李阳丹

陕西成为西北水风电等清洁能源外送“桥头堡”    记者 贺韬　通讯员 李海成

功能氧化物/碳纳米管复合材料的制备与性质研究    王秀英

大规模风电并网条件下的电力系统有功功率平衡理论研究    静铁岩

密码理论的若干关键技术研究    朱保平

微细球形TiO_2可控制备过程及其动力学研究    扈玫珑

光功能苝二酰亚胺类衍生物的合成、可控自组装及其性能的研究    麻鲁鲁

区域主导产业理论与实证研究    阳昌寿

民用飞机维修规划的智能方法与技术研究    刘明

复合胶束结构的中空微胶囊的制备与性能研究    朱一

内燃—直线发电集成动力系统的关键技术研究及其系统实现    徐照平

有机（聚合物）/无机复合材料的设计、制备与表征    张青

大规模风电外送系统中分级式可控高抗控制策略研究    张琳

甘肃电力公司电力资源外送策略研究    王晶

含风力发电的电力系统规划关键问题研究    华文

以水电为主的云南电能外送问题的研究    刘明群

甘肃风电发展问题研究    柴彦

山西东南部XX电厂2×600MW火电机组建设项目前期评价    许吉斌

联络线的暂态稳定分析    李仙琪

直流背靠背联网技术在云南电网应用研究    翟博龙

内蒙古电网稳定性分析    王哲峰

电力系统分布式状态估计的研究    任先成