發(fā)布時間：2018-11-29 11:03

【摘要】：目前,全球經(jīng)濟發(fā)展迅猛,人們對環(huán)境及自然資源愈發(fā)重視,以風能和太陽能為代表的清潔能源發(fā)展越來越快。同時由于其具有間歇性、隨機性等與傳統(tǒng)火力發(fā)電不同的特性,在接入電網(wǎng)后對電網(wǎng)的影響已經(jīng)不能忽視,世界范圍內大規(guī)模風電與光伏連鎖脫網(wǎng)事故頻繁發(fā)生,嚴重影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。國內外學者分別針對風機與光伏并網(wǎng)對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性以及電壓穩(wěn)定性等方面的影響進行了研究。但是綜合考慮風電與光伏互補發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響研究尚不充分。本文就風光互補發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響進行了分析研究。風機和光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學模型的準確性和精確性直接影響著分析其并網(wǎng)后對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。因此本文首先介紹了雙饋風機和光伏陣列的數(shù)學模型,根據(jù)雙饋風機和光伏陣列的數(shù)學模型基于PowerFactory/DIgSILENT 15.1電力系統(tǒng)仿真軟件搭建了仿真模型,為有效改善雙饋風機的暫態(tài)特性,在雙饋風機轉子側控制中采用了附加阻尼控制器的控制策略。最后對所搭建的仿真模型分別進行了靜態(tài)以及暫態(tài)測試,測試結果表明所搭建仿真模型能夠正確反應風機與光伏模型靜態(tài)以及暫態(tài)穩(wěn)定性的實際情況,驗證了仿真模型的正確性。在此基礎上,本文主要研究了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性,包括靜態(tài)穩(wěn)定性以及暫態(tài)穩(wěn)定性。針對靜態(tài)電壓穩(wěn)定性,本文采用了目前主流的P-V曲線法以及V-Q曲線法,該方法不但可以計算出系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定裕度,還能夠給出各種靈敏度指標,可以很好地反映出電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定程度。而針對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性,本文采用了基于擴展等面積定則的分析方法,以故障臨界清除時間作為表征系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性能力的指標,該方法能夠定量分析風光混合系統(tǒng)不同接入容量對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。最后本文搭建了風光互補發(fā)電系統(tǒng),采用上述分析方法分別對1個IEEE 9節(jié)點測試系統(tǒng)和1個實際電網(wǎng)進行仿真計算,分析了風光系統(tǒng)接入電網(wǎng)后對電網(wǎng)靜態(tài)及暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。
[Abstract]:At present, with the rapid development of the global economy, people pay more attention to the environment and natural resources, and the clean energy, represented by wind and solar energy, is developing more and more rapidly. At the same time, because of its intermittent, randomness and other characteristics different from the traditional thermal power generation, the impact on the power grid can not be ignored after it is connected to the power grid, and large-scale wind power and photovoltaic cascading de-grid accidents occur frequently in the world. It seriously affects the safe and stable operation of power grid. The influence of blower and photovoltaic on static stability, transient stability, frequency stability and voltage stability of the system has been studied at home and abroad. However, it is not enough to consider the influence of wind power and photovoltaic complementary generation system on grid. In this paper, the effect of grid-connected wind power generation system on voltage stability of the system is analyzed and studied. The accuracy and accuracy of the mathematical models of fan and photovoltaic system directly affect the stability of power grid after the grid connection is analyzed. Therefore, this paper first introduces the mathematical model of doubly-fed fan and photovoltaic array. According to the mathematical model of doubly-fed fan and photovoltaic array, the simulation model is built based on PowerFactory/DIgSILENT 15.1 power system simulation software. In order to effectively improve the transient characteristics of doubly-fed fan, the control strategy of additional damping controller is adopted in the rotor side control of doubly-fed fan. Finally, the static and transient tests of the simulation model are carried out respectively. The test results show that the simulation model can correctly respond to the actual situation of static and transient stability of fan and photovoltaic model. The correctness of the simulation model is verified. On this basis, this paper mainly studies the voltage stability of power system, including static stability and transient stability. In view of static voltage stability, P-V curve method and V-Q curve method are adopted in this paper. This method can not only calculate the voltage stability margin of the system, but also give a variety of sensitivity indexes. It can well reflect the voltage stability of power system. For the transient stability of power system, an analysis method based on extended equal area rule is adopted in this paper, and the critical clearance time of the fault is taken as the index to characterize the transient stability of the system. This method can quantitatively analyze the influence of different access capacity on transient stability of wind-to-wind hybrid systems. Finally, the wind and wind complementary power generation system is built, and the IEEE 9-bus test system and the actual power grid are simulated and calculated using the above analysis method. The influence of the wind system on the static and transient stability of the grid is analyzed.
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM712

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本文編號：2364818