大规模风电脱网对地区电网稳定性影响的研究

大规模风电脱网对地区电网稳定性影响的研究

作者:师大云端图书馆 时间:2020-10-03 分类:参考文献 喜欢:3370
师大云端图书馆

【摘要】在世界经济全球化高速发展的今天,能源危机与环境污染成为当今社会面临的两大紧迫问题。风力发电作为一种可再生的清洁能源,对其开发利用十分必要。变速恒频双馈异步发电机(doublyfedinductiongenerator,DFIG)是当今世界主流风力发电机,拥有大量市场份额。其具有调速范围广、有功功率和无功功率可独立调节、变频器容量小、风能捕获能力强等优点。随着风电机组单机容量和风电场规模的增大,风力发电机与电网之间的相互影响越来越大。因此研究DFIG在不同穿透功率情况下风电场脱网后系统稳定性具有重要的意义。本文在仿真软件DIgSILENT/PowerFactory(DPF)环境下,以广东地区某一实际电网为研究对象,针对基于动态仿真的电网最大可接入风电容量和风力发电脱网对电力系统影响等问题进行研究。本论文主要完成了下述研究工作:(1)研究并分析了国内外风力发电背景及现状,梳理了国内外学者关于风电并网技术和风电脱网问题的研究成果。(2)以双馈异步风力发电机为基础,建立了风力发电系统的数学模型和风力机系统模型。其中包括风力机转矩数学模型、传动系统数学模型、桨距角控制数学模型。给出了三相静止坐标系和两相同步速旋转坐标系的坐标变换关系,推导出双馈异步发电机在三相静止坐标系和两相同步速旋转坐标系下的数学模型。(3)在DPF仿真环境下建立基于DFIG的单机无穷大系统,对其自身的稳定性进行研究,得出DFIG自身没有机电暂态失稳现象的结论,也不存在与系统中同步发电机之间的失步问题。(4)分析了风电机组脱网机理,并对低电压穿越进行总结,为研究风力发电机组因故障脱网后对电力系统的影响提供理论依据。(5)通过深入研究影响电网最大可接入风电容量的主要因素,以广东某一地区电网为例,确定了适用于该地区电网最大可接入风电容量的方法,并对该地区电网进行基于动态仿真的最大可接入风电容量研究,得出该地区电网最大可接入风电容量。最后研究了不同风电穿透功率情况下风电机组脱网后地区电网稳定性问题。
【作者】刘国祥;
【导师】武小梅;
【作者基本信息】广东工业大学,电气工程,2014,硕士
【关键词】风力发电;双馈异步发电机;稳定性;时域仿真;脱网;

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