风电接入电网的电压无功支撑规律研究

【摘要】： 近年来,可再生资源的开发利用受到了越来越多的重视,其中的风力发电技术得到了迅速的发展,随着并网风电场容量的逐渐增加,风电在电网中所占的比例越来越大,风电并网带来的一系列问题开始逐步显现。本文结合烟台地区风电接入的实例,对风电并网后给系统带来的电压无功问题进行了计算分析,主要围绕以下三个方面展开研究: 1.风电接入电网后的潮流计算问题分析研究 目前,考虑风电接入后的潮流计算方法,基本上都是间接地将风电场处理为PQ节点,然后沿用传统的潮流计算方法进行计算,其中的区别主要集中在迭代格式的构造上,可分为同步迭代格式和异步迭代格式。本文从异步风力发电机的模型出发,提出了风电接入后的潮流计算的本质是对风电机组转差和电压的计算处理,在此基础上构造迭代格式,并证明了与现有算法的一致性。 2.烟台长岛地区风电接入后潮流计算分析 本文针对烟台长岛地区风电接入后的系统进行了详细的计算分析。当风速以及风电所接入的系统运行方式发生变化时,风电场的并网对系统造成的影响会有很大的差异。本文充分考虑了各种场景,重在分析各种运行方式下风电并网点的电压无功支撑能力。 3.风电接入系统后的无功优化问题研究 在对烟台长岛地区风电接入后潮流计算的基础上,针对可能出现的问题,即并网点电压无功电压支撑能力不足的状况,提出了先在风电场侧进行无功补偿,然后再对整个系统进行无功优化的解决方案。利用成熟的无功优化程序对系统进行优化后,可以使系统的各个节点得到满意的电压水平,真正实现风电场和其所接入系统之间的协调运行。 【关键词】：电力系统 风电并网 潮流计算 无功优化
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM614;TM714
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题的背景8-9
• 1.2 研究状况和现状分析9-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第二章 风电机组特性及接入电网的潮流分析14-21
• 2.1 风电场及其特性描述14-15
• 2.1.1 风力发电机的工作原理14
• 2.1.2 风力发电机组的机械功率描述14-15
• 2.2 异步风力发电机机电特性15-16
• 2.3 风电接入电网的潮流算法及实现16-17
• 2.3.1 潮流计算总体流程16-17
• 2.3.2 传统潮流模型的修正17
• 2.4 算例及分析17-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 风电接入电网的电压支撑规律21-32
• 3.1 风电接入点的电压支撑规律21-22
• 3.2 烟台地区风电接入的状况和等值描述22-23
• 3.3 烟台电网风电接入仿真分析23-31
• 3.3.1 不同负荷水平下风电接入后的影响分析23-27
• 3.3.2 与系统联系强弱对风电并网的影响27-30
• 3.3.3 外围电压水平不同时风电并网的影响分析30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 基于无功优化思想的对策分析32-41
• 4.1 无功优化基础理论32-33
• 4.2 风电接入电网的无功优化模型和算法33-36
• 4.2.1 无功优化模型的求解34-36
• 4.3 烟台电网风电接入的无功优化仿真36-40
• 4.3.1 风电场补偿容量的确定36-38
• 4.3.2 等值系统的无功优化38-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第五章 结论41-42
• 附录A 等值系统参数42-44
• 附录B 风电机组参数44-45
• 参考文献45-49
• 致谢49-50
• 攻读硕士学位期间发表论文及参与的项目50-51
• 学位论文评阅及答辩情况表51

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