配置儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場在局域電網(wǎng)黑啟動中的應(yīng)用研究
本文選題:黑啟動 + 風(fēng)電場; 參考:《華北電力大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:黑啟動是目前解決電網(wǎng)大規(guī)模停電的一個主要途徑,其關(guān)鍵在于停電后黑啟動電源點的啟動,通常情況下,會選擇水電站作為黑啟動電源點。然而,隨著能源危機(jī)與環(huán)境問題的加劇,開發(fā)利用新型可再生清潔能源成為國內(nèi)外研究的熱門課題,而將可再生能源風(fēng)能引入作為黑啟動電源點,也成為一個前瞻性的研究方向。本文介紹黑啟動的發(fā)展歷程,分析了可再生能源風(fēng)能發(fā)展現(xiàn)況,進(jìn)一步提出將超級電容與蓄電池組成的混合儲能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電相結(jié)合的局域電網(wǎng)黑啟動方案,并進(jìn)行了分析、仿真及模擬實驗。 首先,列舉了目前較為常用的風(fēng)能功率短期預(yù)測模型,分析了各自的優(yōu)點和不足之處。在此基礎(chǔ)上,建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與物理模型的風(fēng)能功率密度的綜合數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合目前計算風(fēng)能方法,給出了評價風(fēng)能的方法,通過此方法可以推算滿足黑啟動電源要求的風(fēng)能應(yīng)達(dá)到的范圍。結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理及黑啟動對電源的要求提出適用于黑啟動的風(fēng)場改造方案。 其次,為了保證黑啟動的順利進(jìn)行,對風(fēng)能并網(wǎng)后的穩(wěn)定性相關(guān)問題進(jìn)行了系統(tǒng)分析。同時,考慮到風(fēng)力發(fā)電的間歇性與波動性,為了確保黑啟動順利實施,提出了將混合儲能裝置與風(fēng)力發(fā)電相結(jié)合的黑啟動方案,該方案借助儲能系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)短時注入高功率的優(yōu)點,提高了風(fēng)電場作為黑啟動電源的穩(wěn)定可持續(xù)供電及快速反映能力。 最后,以某風(fēng)電場為例,搭建了基于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與混合儲能系統(tǒng)的仿真模型,對電網(wǎng)大規(guī)模停電、黑啟動電源接入及電網(wǎng)快速恢復(fù)三方面進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果驗證了文中黑啟動電源方案的可行性。
[Abstract]:Black start is one of the main ways to solve the power outage. The key lies in the start-up of the black-start power supply point after the blackout. Usually, the hydropower station will be chosen as the black-start power supply point.However, with the aggravation of energy crisis and environmental problems, the development and utilization of new renewable clean energy has become a hot topic at home and abroad.Also become a prospective research direction.This paper introduces the development history of black start, analyzes the development of renewable energy and wind energy, and further puts forward the black start scheme of local power grid, which combines the hybrid energy storage system composed of super capacitor and battery with wind power generation.Simulation and simulation experiment.Firstly, the short-term prediction models of wind power are listed, and their advantages and disadvantages are analyzed.On this basis, a comprehensive mathematical model of wind power density based on artificial neural network and physical model is established.By this method, the range of wind energy which can meet the requirements of black start power supply can be calculated.Combined with the principle of wind turbine and the requirements of black-start power supply, the wind field reconstruction scheme suitable for black-start is put forward.Secondly, in order to ensure the smooth black start, the stability of wind power grid is analyzed systematically.At the same time, considering the intermittent and volatility of wind power generation, in order to ensure the smooth implementation of black-start, a black-start scheme combining hybrid energy storage unit with wind power generation is proposed.With the help of energy storage system, this scheme can realize the advantage of short-term injection of high power, and improve the stable and sustainable power supply and rapid response ability of wind farm as a black start power supply.Finally, taking a wind farm as an example, a simulation model based on doubly-fed wind turbine and hybrid energy storage system is built, and three aspects of power grid power outage, black start power supply access and power grid quick recovery are simulated and analyzed.The simulation results verify the feasibility of the black-start power supply scheme in this paper.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM614
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1755008
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