高密度儲(chǔ)能裝置對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響
發(fā)布時(shí)間:2020-12-19 20:45
近年來(lái),隨著現(xiàn)代化電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,多條直流輸電線路并接交流電網(wǎng)的局面逐漸形成。由于直流輸電發(fā)生故障的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于交流輸電線路,而傳統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制措施逐漸顯示出不足之處,因此利用儲(chǔ)能支持電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的技術(shù)引起了重點(diǎn)關(guān)注。本文以浙江電網(wǎng)發(fā)生直流閉鎖時(shí)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定情況為基礎(chǔ),就高密度分布式儲(chǔ)能裝置用于改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的控制策略、并結(jié)合相關(guān)案例應(yīng)用展開(kāi)了研究。本文研究了雙回路控制外環(huán)的功率控制器,采用電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真軟件PSASP搭建出具體的儲(chǔ)能控制回路,設(shè)計(jì)出針對(duì)浙江電網(wǎng)一次調(diào)頻的虛擬慣性控制的下垂控制策略,并與系統(tǒng)一般的乒乓控制進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)頻效果的對(duì)比。針對(duì)浙江電網(wǎng)發(fā)生直流閉鎖時(shí)所面臨的系統(tǒng)頻率降低而可能導(dǎo)致的低周減載問(wèn)題,研究設(shè)計(jì)了分布式儲(chǔ)能的裝機(jī)容量、開(kāi)始動(dòng)作時(shí)間、支持時(shí)長(zhǎng),從而得到儲(chǔ)能的最佳控制方式,獲得了最佳的頻率支撐效果。其過(guò)程和結(jié)果通過(guò)PSD-BPA軟件完成仿真。本研究設(shè)計(jì)了儲(chǔ)能裝置的無(wú)功支持功能,全面研究了儲(chǔ)能裝置有功和無(wú)功支持對(duì)于電力系統(tǒng)電壓波動(dòng)、功角振蕩、大范圍潮流轉(zhuǎn)移等問(wèn)題支撐效果,通過(guò)PSD-BPA軟件進(jìn)行具體的仿真分析,從而得出了儲(chǔ)能無(wú)功補(bǔ)償方案的可...
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 儲(chǔ)能裝置發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 儲(chǔ)能的作用
1.2.2 儲(chǔ)能的種類
1.2.3 儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的實(shí)用
1.3 電網(wǎng)穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
1.3.1 系統(tǒng)調(diào)頻的研究現(xiàn)狀
1.3.2 無(wú)功補(bǔ)償與系統(tǒng)調(diào)峰的研究現(xiàn)狀
1.4 基于儲(chǔ)能控制策略技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本文的具體工作
2 浙江電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題仿真分析
2.1 PSD-BPA軟件有關(guān)模型簡(jiǎn)介
2.2 直流閉鎖后系統(tǒng)存在問(wèn)題的仿真結(jié)果
2.2.1 直流閉鎖帶來(lái)的低周減載問(wèn)題分析
2.2.2 直流閉鎖帶來(lái)的電壓、機(jī)組暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題分析
2.2.3 直流閉鎖帶來(lái)的潮流轉(zhuǎn)移問(wèn)題分析
2.3 浙江電網(wǎng)一次調(diào)頻動(dòng)態(tài)分析
2.3.1 發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)備用參與系統(tǒng)一次調(diào)頻
2.3.2 高密度儲(chǔ)能裝置參與系統(tǒng)一次調(diào)頻
2.3.3 華東其他電網(wǎng)特高壓輸電容量的變化對(duì)于調(diào)頻的影響
2.4 本章小結(jié)
3 儲(chǔ)能參與系統(tǒng)一次調(diào)頻的控制原理及數(shù)學(xué)模型
3.1 功率控制器原理
3.1.1 針對(duì)儲(chǔ)能動(dòng)作的傳統(tǒng)下垂控制
3.1.2 針對(duì)儲(chǔ)能動(dòng)作的虛擬慣性組合下垂控制
3.2 儲(chǔ)能裝置參與一次調(diào)頻的控制策略
3.2.1 儲(chǔ)能參與一次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)模型
3.3 單機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬下垂控制分析
D對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分析"> 3.3.1 KD對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分析
3.4 單機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬下的慣性環(huán)節(jié)控制分析
I對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分析"> 3.4.1 KI對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分析
I的關(guān)系"> 3.4.2 發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)H與儲(chǔ)能慣性系數(shù)KI的關(guān)系
3.5 本章小結(jié)
4 分布式儲(chǔ)能裝置基于頻率穩(wěn)定的支持仿真分析
4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2 儲(chǔ)能裝置工作模式對(duì)于系統(tǒng)一次調(diào)頻的影響
4.2.1 儲(chǔ)能電站安裝容量研究
4.2.2 儲(chǔ)能電站工作時(shí)長(zhǎng)以及動(dòng)作起始時(shí)間的研究
4.2.3 儲(chǔ)能電站安裝位置的研究
4.3 儲(chǔ)能裝置控制策略對(duì)于系統(tǒng)一次調(diào)頻的影響
4.3.1 PSASP的用戶自定義儲(chǔ)能建模
4.3.2 控制策略及暫態(tài)模型驗(yàn)證仿真
4.3.3 PID控制環(huán)節(jié)對(duì)于儲(chǔ)能參與調(diào)頻的影響
4.4 使用儲(chǔ)能解決電力系統(tǒng)潮流轉(zhuǎn)移問(wèn)題
4.5 本章小結(jié)
5 高功率密度儲(chǔ)能裝置無(wú)功支持仿真分析
5.1 引言
5.2 使用儲(chǔ)能改善電壓暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題
5.2.1 儲(chǔ)能的的無(wú)功補(bǔ)償
5.2.2 使用儲(chǔ)能無(wú)功補(bǔ)償改善電壓暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題
5.3 使用儲(chǔ)能無(wú)功補(bǔ)償改善功角暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題
5.4 儲(chǔ)能無(wú)功補(bǔ)償改善系統(tǒng)潮流大范圍轉(zhuǎn)移
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用電信息采集終端故障分類與處理解決對(duì)策[J]. 陳非凡,趙浩杰. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通. 2019(11)
[2]無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J]. 李春艷. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019(31)
[3]大容量無(wú)功補(bǔ)償裝置在浙江受端電網(wǎng)的落點(diǎn)優(yōu)選方法[J]. 樓伯良,楊少杰,葉琳,石博隆,華文,付俊波. 廣東電力. 2019(10)
[4]高滲透率風(fēng)電并網(wǎng)下的電力系統(tǒng)調(diào)頻技術(shù)綜述[J]. 張峰,孟高軍,孫玉坤,劉海濤,李建林. 電氣應(yīng)用. 2019(09)
[5]配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究綜述[J]. 鄧永生,焦豐順,張瑞鋒,王將平. 電器與能效管理技術(shù). 2019(14)
[6]適用于直流分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略[J]. 師長(zhǎng)立,韋統(tǒng)振,霍群海,何俊強(qiáng),張桐碩. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[7]經(jīng)柔性直流輸電并網(wǎng)的大型風(fēng)電場(chǎng)頻率控制策略[J]. 楊金剛,袁志昌,李順昕,郭佩乾,石少偉,丁海龍. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2019(06)
[8]直供電系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)頻方式研究[J]. 唐長(zhǎng)忠. 電工技術(shù). 2019(06)
[9]一種混合儲(chǔ)能微電網(wǎng)中對(duì)頻率的下垂控制方法[J]. 劉旭峰,張繼紅,吳振奎. 電氣自動(dòng)化. 2018(06)
[10]電網(wǎng)全頻域暫態(tài)信息記錄及分析系統(tǒng)[J]. 胡列翔,戚宣威,裘愉濤,沈?qū)毰d,陸承宇,陳川. 浙江電力. 2018(07)
博士論文
[1]分布式電源的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 孟建輝.華北電力大學(xué) 2015
[2]基于CSC永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法與策略研究[D]. 賴紀(jì)東.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)下垂控制策略研究[D]. 彭瑞.湖北工業(yè)大學(xué) 2019
[2]參與電網(wǎng)調(diào)頻的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制策略研究[D]. 劉東源.東北電力大學(xué) 2018
[3]多支路故障潮流轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)線路識(shí)別及過(guò)載消除控制研究[D]. 凌霞.華北電力大學(xué) 2018
[4]考慮網(wǎng)絡(luò)約束的源—荷備用優(yōu)化配置模型與方法[D]. 王凱.山東大學(xué) 2016
[5]儲(chǔ)能電池用于改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的研究[D]. 李朋.湖南大學(xué) 2016
[6]風(fēng)電優(yōu)先調(diào)度下的電力系統(tǒng)能源效率分析[D]. 劉志文.華北電力大學(xué) 2015
[7]基于混合濾波器的電氣化鐵道電能質(zhì)量綜合治理研究[D]. 張鳳全.華東交通大學(xué) 2013
[8]多直流饋入受端電網(wǎng)電壓穩(wěn)定判據(jù)與控制措施研究[D]. 秦文麗.北京交通大學(xué) 2012
[9]有載調(diào)壓變壓器對(duì)電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性影響的研究[D]. 朱閃閃.河南理工大學(xué) 2010
[10]基于頻率動(dòng)態(tài)特性的電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定概率安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[D]. 吳小平.重慶大學(xué) 2010
本文編號(hào):2926545
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 儲(chǔ)能裝置發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 儲(chǔ)能的作用
1.2.2 儲(chǔ)能的種類
1.2.3 儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的實(shí)用
1.3 電網(wǎng)穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
1.3.1 系統(tǒng)調(diào)頻的研究現(xiàn)狀
1.3.2 無(wú)功補(bǔ)償與系統(tǒng)調(diào)峰的研究現(xiàn)狀
1.4 基于儲(chǔ)能控制策略技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本文的具體工作
2 浙江電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題仿真分析
2.1 PSD-BPA軟件有關(guān)模型簡(jiǎn)介
2.2 直流閉鎖后系統(tǒng)存在問(wèn)題的仿真結(jié)果
2.2.1 直流閉鎖帶來(lái)的低周減載問(wèn)題分析
2.2.2 直流閉鎖帶來(lái)的電壓、機(jī)組暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題分析
2.2.3 直流閉鎖帶來(lái)的潮流轉(zhuǎn)移問(wèn)題分析
2.3 浙江電網(wǎng)一次調(diào)頻動(dòng)態(tài)分析
2.3.1 發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)備用參與系統(tǒng)一次調(diào)頻
2.3.2 高密度儲(chǔ)能裝置參與系統(tǒng)一次調(diào)頻
2.3.3 華東其他電網(wǎng)特高壓輸電容量的變化對(duì)于調(diào)頻的影響
2.4 本章小結(jié)
3 儲(chǔ)能參與系統(tǒng)一次調(diào)頻的控制原理及數(shù)學(xué)模型
3.1 功率控制器原理
3.1.1 針對(duì)儲(chǔ)能動(dòng)作的傳統(tǒng)下垂控制
3.1.2 針對(duì)儲(chǔ)能動(dòng)作的虛擬慣性組合下垂控制
3.2 儲(chǔ)能裝置參與一次調(diào)頻的控制策略
3.2.1 儲(chǔ)能參與一次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)模型
3.3 單機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬下垂控制分析
D對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分析"> 3.3.1 KD對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分析
3.4 單機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬下的慣性環(huán)節(jié)控制分析
I對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分析"> 3.4.1 KI對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分析
I的關(guān)系"> 3.4.2 發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)H與儲(chǔ)能慣性系數(shù)KI的關(guān)系
3.5 本章小結(jié)
4 分布式儲(chǔ)能裝置基于頻率穩(wěn)定的支持仿真分析
4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2 儲(chǔ)能裝置工作模式對(duì)于系統(tǒng)一次調(diào)頻的影響
4.2.1 儲(chǔ)能電站安裝容量研究
4.2.2 儲(chǔ)能電站工作時(shí)長(zhǎng)以及動(dòng)作起始時(shí)間的研究
4.2.3 儲(chǔ)能電站安裝位置的研究
4.3 儲(chǔ)能裝置控制策略對(duì)于系統(tǒng)一次調(diào)頻的影響
4.3.1 PSASP的用戶自定義儲(chǔ)能建模
4.3.2 控制策略及暫態(tài)模型驗(yàn)證仿真
4.3.3 PID控制環(huán)節(jié)對(duì)于儲(chǔ)能參與調(diào)頻的影響
4.4 使用儲(chǔ)能解決電力系統(tǒng)潮流轉(zhuǎn)移問(wèn)題
4.5 本章小結(jié)
5 高功率密度儲(chǔ)能裝置無(wú)功支持仿真分析
5.1 引言
5.2 使用儲(chǔ)能改善電壓暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題
5.2.1 儲(chǔ)能的的無(wú)功補(bǔ)償
5.2.2 使用儲(chǔ)能無(wú)功補(bǔ)償改善電壓暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題
5.3 使用儲(chǔ)能無(wú)功補(bǔ)償改善功角暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題
5.4 儲(chǔ)能無(wú)功補(bǔ)償改善系統(tǒng)潮流大范圍轉(zhuǎn)移
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用電信息采集終端故障分類與處理解決對(duì)策[J]. 陳非凡,趙浩杰. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通. 2019(11)
[2]無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J]. 李春艷. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019(31)
[3]大容量無(wú)功補(bǔ)償裝置在浙江受端電網(wǎng)的落點(diǎn)優(yōu)選方法[J]. 樓伯良,楊少杰,葉琳,石博隆,華文,付俊波. 廣東電力. 2019(10)
[4]高滲透率風(fēng)電并網(wǎng)下的電力系統(tǒng)調(diào)頻技術(shù)綜述[J]. 張峰,孟高軍,孫玉坤,劉海濤,李建林. 電氣應(yīng)用. 2019(09)
[5]配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究綜述[J]. 鄧永生,焦豐順,張瑞鋒,王將平. 電器與能效管理技術(shù). 2019(14)
[6]適用于直流分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略[J]. 師長(zhǎng)立,韋統(tǒng)振,霍群海,何俊強(qiáng),張桐碩. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[7]經(jīng)柔性直流輸電并網(wǎng)的大型風(fēng)電場(chǎng)頻率控制策略[J]. 楊金剛,袁志昌,李順昕,郭佩乾,石少偉,丁海龍. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2019(06)
[8]直供電系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)頻方式研究[J]. 唐長(zhǎng)忠. 電工技術(shù). 2019(06)
[9]一種混合儲(chǔ)能微電網(wǎng)中對(duì)頻率的下垂控制方法[J]. 劉旭峰,張繼紅,吳振奎. 電氣自動(dòng)化. 2018(06)
[10]電網(wǎng)全頻域暫態(tài)信息記錄及分析系統(tǒng)[J]. 胡列翔,戚宣威,裘愉濤,沈?qū)毰d,陸承宇,陳川. 浙江電力. 2018(07)
博士論文
[1]分布式電源的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 孟建輝.華北電力大學(xué) 2015
[2]基于CSC永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法與策略研究[D]. 賴紀(jì)東.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)下垂控制策略研究[D]. 彭瑞.湖北工業(yè)大學(xué) 2019
[2]參與電網(wǎng)調(diào)頻的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制策略研究[D]. 劉東源.東北電力大學(xué) 2018
[3]多支路故障潮流轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)線路識(shí)別及過(guò)載消除控制研究[D]. 凌霞.華北電力大學(xué) 2018
[4]考慮網(wǎng)絡(luò)約束的源—荷備用優(yōu)化配置模型與方法[D]. 王凱.山東大學(xué) 2016
[5]儲(chǔ)能電池用于改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的研究[D]. 李朋.湖南大學(xué) 2016
[6]風(fēng)電優(yōu)先調(diào)度下的電力系統(tǒng)能源效率分析[D]. 劉志文.華北電力大學(xué) 2015
[7]基于混合濾波器的電氣化鐵道電能質(zhì)量綜合治理研究[D]. 張鳳全.華東交通大學(xué) 2013
[8]多直流饋入受端電網(wǎng)電壓穩(wěn)定判據(jù)與控制措施研究[D]. 秦文麗.北京交通大學(xué) 2012
[9]有載調(diào)壓變壓器對(duì)電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性影響的研究[D]. 朱閃閃.河南理工大學(xué) 2010
[10]基于頻率動(dòng)態(tài)特性的電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定概率安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[D]. 吳小平.重慶大學(xué) 2010
本文編號(hào):2926545
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