【摘要】：隨著能源和環(huán)境危機的加重,風能作為清潔能源越來越受到人們的重視,其并入電網(wǎng)的規(guī)模也在不斷增大。風能的隨機性和波動性,決定了風機輸出功率的不確定性,風電場并入電網(wǎng)后改變了原有系統(tǒng)的潮流分布,加之風電機組與常規(guī)發(fā)電機組之間的差異,都會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定產生影響。因此,研究不同類型風機并入電網(wǎng)后對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響具有重要意義。本文的主要研究內容如下。建立了普通異步風力發(fā)電機和雙饋感應發(fā)電機的靜態(tài)數(shù)學模型,對比分析了各種含風電場的電力系統(tǒng)潮流計算方法的優(yōu)缺點,最終采用修改雅可比矩陣中風電場節(jié)點對應元素的方法進行潮流分析,計算分別由這兩種風機組成的風電場并入電網(wǎng)后的潮流分布,為電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析提供基礎。利用靜態(tài)穩(wěn)定性分析獲得系統(tǒng)的薄弱區(qū)域,可以從總體上把握整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文利用風速的威布爾分布,建立風速的分層分布模型,將風速每層的概率作為系數(shù)考慮進薄弱區(qū)域的分析中。連續(xù)潮流法能較好克服潮流方程在極限點附近的病態(tài),從而得到完整的PV曲線。本文基于風電場的特性的連續(xù)潮流法,利用得到的系統(tǒng)各負荷節(jié)點臨界狀態(tài)的電壓穩(wěn)定性指標,可以辨識出系統(tǒng)的薄弱節(jié)點;利用基于力學思想的廣義功角穩(wěn)定性分析方法,可以辨識出系統(tǒng)的薄弱支路。有效綜合薄弱節(jié)點和薄弱支路,為電網(wǎng)規(guī)劃和安全穩(wěn)定運行提供參考。對含風電場的電力系統(tǒng)進行暫態(tài)穩(wěn)定性分析,不僅有助于分析預想故障對含風電場電力系統(tǒng)的危害程度,以及不同類型風機組成的風電場接入對于系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,而且有助于故障的有效消除和穩(wěn)定性措施的合理實施。本文以云南省部分地區(qū)電網(wǎng)為研究對象,利用電力系統(tǒng)分析軟件包(Power System Analysis Toolbox,PSAT)搭建了研究區(qū)域的系統(tǒng)仿真模型,并在風速和故障兩種擾動工況下,分析了風電場輸出功率變化對風機自身以及對系統(tǒng)側暫態(tài)穩(wěn)定的影響,還分析了風機參數(shù)變化對風機暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。最后,針對分析結果,提出了改善穩(wěn)定性的措施。
【圖文】：

將風能轉化為機械能；又通過傳動機構帶動發(fā)電機轉子化成電能。這樣，并入電網(wǎng)的風電機組就可以將電能通網(wǎng)。電機分類照運行方式可將風機分為恒速恒頻風力發(fā)電機和變速恒頻風力發(fā)電機風力發(fā)電機結構簡單，且成本較低，主要由恒速風力機、并聯(lián)在機端的無功補償裝置和控制系統(tǒng)組成，其結構

圖 2-2 雙饋感應發(fā)電機結構圖變槳距調節(jié)，可以優(yōu)化風力發(fā)電機的輸出功率，提高風能到，發(fā)電機的定子與電網(wǎng)直接相連；轉子通過變頻器與電流向的目的。變流器的使用不僅可以為發(fā)電機提供了交流系統(tǒng)的頻率，，拓寬了風機轉速的可調范圍，使定子輸出提高了其并網(wǎng)的穩(wěn)定性；同時實現(xiàn)有功和無功的解耦控且變頻器容量小，可以節(jié)省投資，經濟性較好。因此，，已成為國內的主流機型。磁同步發(fā)電機組步風力發(fā)電機由變速風力機、永磁同步發(fā)電機、變流器圖 2-3 所示。變流器
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM614;TM712

【參考文獻】

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本文編號：2579343