独立电网风电最大功率配比的研究

【摘要】：随着风力发电技术的日益发展和应用,风力发电在电力系统中占有的比重越来越大,风电的接入对电力系统产生的诸多影响也越来越明显。随着电网中风电功率的比例在不断增加,输出功率波动会更大的影响到电网的频率和电压的稳定。 现代社会仍然有许多地区脱离电网,并不具备由电网供电的条件,基本用电传统上是由柴油发电机供电,如孤立的海岛,偏远的山村。燃料成本的上升、运输以及设备的维护等问题,导致柴油发电站的发电成本提高。充分利用当地风力资源的优越性,研究并设计风力发电与柴油发电并联运行,更具有实际意义。 本文对独立电网系统中风电最大注入容量进行了深入研究,设计了一个计算系统中风电最大注入容量的方法,使用PSASP软件,将稳态分析和动态分析相结合,并以标准节点系统为例进行了分析和计算,并多角度的验证,确定了此方法的可行性和准确性,且得出了单机功率与台数的比例关系曲线,确保了此方法的正确性。并为接下来的内容做好铺垫,通过此方法来确定独立电网的最大功率配比。 应用MATLAB/Simulink软件建立一个独立的电力系统仿真模型,由风力发电机和柴油发电机联合为系统供电。基于风力发电机和柴油发电机的特性,根据风力发电机的输出对柴油发电机的输出功率加以控制,以达到互补的目的。 将文章研究得出的计算系统容量的方法应用到仿真系统中,对其进行校验,分析其响应,并进行调试,最终得出联合系统模型的最大风电功率注入量,进而得出独立电网中,风力发电最大功率的配比。 【关键词】：风力发电 柴油机发电 电力系统 稳定性 功率配比
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 选题的背景和意义9-10
• 1.2 风力发电技术在国内外研究现状和发展趋势10-12
• 1.2.1 国内外风力发电技术的发展及现状10-11
• 1.2.2 国内外最大装机容量及研究现状11-12
• 1.3 课题研究的主要内容12-13
• 第二章 含风电场的电力系统潮流计算13-24
• 2.1 PSASP简介13-16
• 2.1.1 PSASP潮流计算功能14-16
• 2.2 潮流计算中对风电场的处理方法16-19
• 2.2.1 潮流计算将系统中的节点分为三种类型16-17
• 2.2.2 风力发电机等值模型17-19
• 2.3 算例分析19-22
• 2.4 本章小结22-24
• 第三章 系统最大装机容量方法的研究24-33
• 3.1 风电接入对系统稳定性的影响24
• 3.2 系统所能接受的风电场最大安装容量的分析方法24-26
• 3.3 算例分析26-32
• 3.3.1 稳态分析26-27
• 3.3.2 动态分析27-31
• 3.3.3 不同功率风机接入台数关系31-32
• 3.3.4 其他节点的计算32
• 3.4 本章小结32-33
• 第四章 风力发电和柴油发电联合系统33-45
• 4.1 引言33-35
• 4.2 系统方案35
• 4.3 系统内各部分的数学模型35-39
• 4.3.1 风力发电机模型35-38
• 4.3.2 柴油发电机模型38-39
• 4.4 建模仿真及结果分析39-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 联合系统的稳定性分析45-52
• 5.1 系统模型45-46
• 5.2 结果分析46-51
• 5.2.1 风速为切入风速时46-48
• 5.2.2 风速为额定风速时48-50
• 5.2.3 风速为切出风速时50-51
• 5.3 本章小结51-52
• 第六章 结论52-54
• 参考文献54-56
• 在学研究成果56-57
• 致谢57

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