雙饋機組次同步諧振機理與風險評估研究
本文關鍵詞:雙饋機組次同步諧振機理與風險評估研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國風能資源大部分都遠離負荷中心,大容量的遠距離輸電是實現(xiàn)風能資源充分利用、可再生能源合理配置的主要途徑。為了提高風電輸送能力,集群風電場通過串聯(lián)補償輸電技術輸送風電已經被廣泛應用,這就導致我國風電并網(wǎng)的次同步諧振問題(subsynchronous resonance,SSR)比較突出,嚴重危害整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。如,2012年我國冀北沽源雙饋風電集群發(fā)生了較嚴重的次同步諧振現(xiàn)象。由于最大功率跟蹤,雙饋機組的轉速隨著風速不斷變化,因此風速是影響雙饋機組次同步諧振危險區(qū)域變化規(guī)律和安全風險的顯著不確定性因素。針對上述問題,本文主要開展了如下兩方面研究工作:(1)針對風速變化對雙饋機組次同步諧振危險區(qū)域影響規(guī)律的問題,本文揭示了雙饋風電機組等效電阻隨著雙饋風力發(fā)電機組轉速(或者風速)和系統(tǒng)自然諧振頻率變化的規(guī)律,提出了應用等效電阻分析雙饋風電場感應發(fā)電機效應危險區(qū)域的一種新方法。分析結果顯示,雙饋風力發(fā)電機感應發(fā)電機效應的危險區(qū)域在系統(tǒng)自然諧振頻率對應轉速的右側區(qū)域附近。而且,隨著串補度升高,系統(tǒng)自然諧振頻率增大,雙饋風力發(fā)電機組感應發(fā)電機效應的危險區(qū)域向高風速區(qū)域移動。同時,隨著串補度的增大,等效電阻的最小值也進一步減小,感應發(fā)電機效應更加劇烈。(2)當前風電場次同步諧振安全評估主要采用確定性方法,不能全面反映風速隨機變化對雙饋機組次同步諧振風險的影響。針對這一問題,本文定義了風險矩陣、風險指數(shù),并結合概率配點法發(fā)展了一種次同步諧振風險評估方法。應用該方法評估了考慮風速不確定性的某風電場次同步諧振風險。結果表明:低串補度時,平均風速較高的地區(qū)次同步諧振安全風險較小,而平均風速較低的地區(qū)次同步諧振安全風險較高;高串補度時則相反,平均風速較高的地區(qū)次同步諧振安全風險較大,而平均風速較低的地區(qū)次同步諧振安全風險較小;對于同一風速分布,隨著串補度的升高,次同步諧振安全風險先升高,然后降低。
【關鍵詞】:次同步諧振 感應發(fā)電機效應 次同步控制失穩(wěn) 風險指數(shù) 風險矩陣
【學位授予單位】:江蘇大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM614
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題研究背景9
- 1.2 風電場次同步諧振研究現(xiàn)狀9-10
- 1.3 雙饋機組次同步諧振的類型10-11
- 1.3.1 感應發(fā)電機效應(IGE)10
- 1.3.2 次同步扭振互作用(SSTI)10-11
- 1.3.3 次同步控制系統(tǒng)失穩(wěn)(SSCI)11
- 1.4 雙饋機組次同步諧振分析方法及抑制措施11-12
- 1.4.1 雙饋機組次同步諧振分析方法11-12
- 1.4.2 雙饋機組次同步諧振抑制措施12
- 1.5 目前雙饋機組次同步諧振研究存在的問題12-13
- 1.6 本文的主要工作13-15
- 第2章 雙饋機組的結構15-23
- 2.1 引言15
- 2.2 雙饋機組結構15-22
- 2.2.1 風力機模塊16-17
- 2.2.2 最大功率跟蹤模塊17-18
- 2.2.3 雙饋風力發(fā)電機數(shù)學模型18-19
- 2.2.4 轉子側變流器控制模塊19-22
- 2.3 本章小結22-23
- 第3章 雙饋機組感應發(fā)電機效應的風險區(qū)域變化機理23-37
- 3.1 引言23
- 3.2 雙饋機組的感應發(fā)電機效應等效電阻變化規(guī)律23-26
- 3.3 雙饋機組的感應發(fā)電機效應危險區(qū)域26-30
- 3.3.1 雙饋機風速、轉速以及功率對應關系26-27
- 3.3.2 感應發(fā)電機效應的危險區(qū)域隨系統(tǒng)自然諧振頻率的變化規(guī)律27-30
- 3.4 算例分析30-35
- 3.5 本章小結35-37
- 第4章 雙饋機組感應發(fā)電機效應的安全風險評估方法37-49
- 4.1 引言37
- 4.2 次同步諧振感應發(fā)電機效應風險量化37-39
- 4.3 感應發(fā)電機效應安全風險評估的概率配點法39-42
- 4.3.1 正交多項式理論40
- 4.3.2 高斯積分理論40-41
- 4.3.3 正交多項式的求取41-42
- 4.4 感應發(fā)電機效應安全風險評估模型及步驟42-43
- 4.4.1 感應發(fā)電機效應安全風險評估模型42
- 4.4.2 感應發(fā)電機效應安全風險評估步驟42-43
- 4.5 算例分析43-48
- 4.6 本章小結48-49
- 第5章 結論與展望49-51
- 5.1 結論49
- 5.2 展望49-51
- 參考文獻51-56
- 致謝56-57
- 附錄57
- A攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文57
- B攻讀碩士學位期間參研的項目57
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