大規(guī)模風(fēng)電接入的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定及控制方法研究
發(fā)布時間:2021-05-06 13:55
為了緩解能源緊缺以及環(huán)境污染等問題,可再生能源因其清潔無污染等優(yōu)勢在全球范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展。然而風(fēng)電等新能源受自然因素影響具有隨機性、波動性等不確定性,伴隨著其大規(guī)模并網(wǎng),給系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定問題帶來很大影響。與此同時,隨著電網(wǎng)負(fù)荷需求的逐年增加和電力企業(yè)對效益的追求,由弱阻尼模式引發(fā)的低頻振蕩已成為制約電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要因素。因此,本文考慮風(fēng)電不確定性,研究了風(fēng)電接入對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響及其控制方法,對保證風(fēng)機并網(wǎng)后系統(tǒng)的安全可靠運行具有重要的理論意義和研究價值。本文基于風(fēng)電并網(wǎng)的動態(tài)模型,首先采用隨機響應(yīng)面法(SRSM)并結(jié)合Nataf變換,分析風(fēng)速相關(guān)性對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響。同時,提出一種基于線性無關(guān)原則的概率配點選取方式,來提高SRSM的計算效率。其次,建立了小干擾失穩(wěn)風(fēng)險評估指標(biāo),將系統(tǒng)小干擾失穩(wěn)風(fēng)險進行量化。然后以發(fā)電再調(diào)整成本最小、發(fā)電調(diào)整量最小以及小干擾失穩(wěn)風(fēng)險最小為目標(biāo)函數(shù),建立了考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性的多目標(biāo)有功優(yōu)化調(diào)整策略。并且,考慮阻尼比靈敏度排序,采用改進NSGA-Ⅱ算法,求取各發(fā)電機的有功調(diào)整方案,有效減少了系統(tǒng)有功調(diào)整帶來的擾動,提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)...
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
1.2.1 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定性分析
1.2.2 考慮小干擾穩(wěn)定風(fēng)險的有功調(diào)整方法
1.2.3 風(fēng)機抑制系統(tǒng)低頻振蕩的控制方法及研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
第2章 基于隨機響應(yīng)面法的含風(fēng)電電力系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定性分析
2.1 引言
2.2 風(fēng)電場動態(tài)模型
2.3 風(fēng)電場群風(fēng)速建模
2.3.1 風(fēng)速分布模型
2.3.2 風(fēng)機出力模型
2.3.3 Nataf變換
2.3.4 基于Nataf變換的風(fēng)電場群風(fēng)速建模
2.4 隨機響應(yīng)面法
2.4.1 隨機響應(yīng)面法的基本原理
2.4.2 基于線性無關(guān)的概率配點法求Hermite多項式待定系數(shù)
2.4.3 基于SRSM法的小擾動穩(wěn)定性分析計算步驟
2.5 算例分析
2.5.1 系統(tǒng)基本參數(shù)
2.5.2 算例1——SRSM準(zhǔn)確性檢驗
2.5.3 算例2——SRSM考慮風(fēng)速相關(guān)性準(zhǔn)確性檢驗
2.6 結(jié)論
第3章 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)小干擾失穩(wěn)風(fēng)險評估及有功優(yōu)化調(diào)整
3.1 引言
3.2 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定失穩(wěn)風(fēng)險評估指標(biāo)
3.3 考慮失穩(wěn)指標(biāo)的有功優(yōu)化調(diào)整模型
3.3.1 目標(biāo)函數(shù)
3.3.2 約束條件
3.3.3 模型求解
3.3.3.1 阻尼比靈敏度計算
3.3.3.2 求解流程
3.4 算例分析
3.4.1 小干擾失穩(wěn)風(fēng)險指標(biāo)的確定
3.4.2 考慮小干擾穩(wěn)定失穩(wěn)風(fēng)險的有功優(yōu)化調(diào)整
3.5 結(jié)論
第4章 基于無源控制和自抗擾相結(jié)合的雙饋風(fēng)力發(fā)電機
4.1 引言
4.2 基于PBC和ADRC的DFIG控制模型
4.2.1 DFIG的無源性驗證
4.2.2 基于ADRC的無源控制策略
4.2.2.1 自抗擾控制器組成部分
4.2.2.2 PBC-ADRC控制器設(shè)計
4.3 算例分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮鎖相環(huán)的雙饋風(fēng)力發(fā)電機組無源控制[J]. 馬燕峰,劉海航,俞人楠,劉佳,劉偉東,趙書強. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(24)
[2]風(fēng)電運行風(fēng)險與備用協(xié)調(diào)優(yōu)化的調(diào)度方法[J]. 李茜,劉天琪,莫思特,何川,李興源. 電子科技大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[3]考慮機組優(yōu)化選取的含風(fēng)電電網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 王功臣,鄧長虹,夏沛,梁寧,張達(dá),周沁. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(11)
[4]基于隨機響應(yīng)面法的含風(fēng)電電力系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定性分析[J]. 馬燕峰,劉佳,閆紀(jì)源. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(06)
[5]含風(fēng)電電力系統(tǒng)魯棒調(diào)度保守度的多目標(biāo)優(yōu)化方法[J]. 禤培正,朱繼忠,謝平平. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2017(02)
[6]計及風(fēng)電概率分布特征的魯棒實時調(diào)度方法[J]. 于丹文,楊明,韓學(xué)山,馬世英,劉道偉. 中國電機工程學(xué)報. 2017(03)
[7]電壓不平衡下雙饋感應(yīng)發(fā)電機機側(cè)變換器無源控制方法[J]. 程啟明,郭凱,程尹曼,黃偉,徐聰. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(19)
[8]計及風(fēng)電不確定性的電網(wǎng)日前調(diào)度CVaR模型[J]. 羅亦梅,張江林,夏晨杰,武守海,吳楊,劉嘯宇. 電力科學(xué)與工程. 2016(04)
[9]基于Nataf逆變換的概率潮流三點估計法[J]. 張立波,程浩忠,曾平良,姚良忠,Masoud Bazargan. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(06)
[10]風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定性分析與改善[J]. 邊曉燕,耿艷,李學(xué)武,符楊,王倩. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2015(20)
博士論文
[1]考慮并網(wǎng)風(fēng)電隨機波動的電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定研究[D]. 岳昊.華北電力大學(xué) 2014
[2]風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定研究[D]. 黃漢奇.華中科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]雙饋風(fēng)力發(fā)電機組對系統(tǒng)阻尼影響及附加阻尼控制研究[D]. 劉海航.華北電力大學(xué) 2017
[2]用于風(fēng)電并網(wǎng)的柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張麗娜.山西大學(xué) 2016
[3]含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定性分析[D]. 滕瑋.山東大學(xué) 2016
[4]基于風(fēng)險理論的含大規(guī)模風(fēng)電電力系統(tǒng)調(diào)度決策方法研究[D]. 邵劍.華中科技大學(xué) 2015
[5]含風(fēng)電場電力系統(tǒng)的風(fēng)險調(diào)度[D]. 蘇瑋.東南大學(xué) 2015
[6]感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機利用PSS的槳距控制及參數(shù)整定[D]. 田中偉.湖南大學(xué) 2014
[7]含大型風(fēng)電場的電力系統(tǒng)潮流優(yōu)化研究[D]. 張林浩.華北電力大學(xué) 2014
[8]不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制研究[D]. 何金梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)不對稱故障低電壓穿越技術(shù)研究[D]. 呂學(xué)志.中國石油大學(xué)(華東) 2013
[10]大型風(fēng)電場接入對區(qū)域電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定影響的研究[D]. 劉文霞.華北電力大學(xué) 2013
本文編號:3172040
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
1.2.1 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定性分析
1.2.2 考慮小干擾穩(wěn)定風(fēng)險的有功調(diào)整方法
1.2.3 風(fēng)機抑制系統(tǒng)低頻振蕩的控制方法及研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
第2章 基于隨機響應(yīng)面法的含風(fēng)電電力系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定性分析
2.1 引言
2.2 風(fēng)電場動態(tài)模型
2.3 風(fēng)電場群風(fēng)速建模
2.3.1 風(fēng)速分布模型
2.3.2 風(fēng)機出力模型
2.3.3 Nataf變換
2.3.4 基于Nataf變換的風(fēng)電場群風(fēng)速建模
2.4 隨機響應(yīng)面法
2.4.1 隨機響應(yīng)面法的基本原理
2.4.2 基于線性無關(guān)的概率配點法求Hermite多項式待定系數(shù)
2.4.3 基于SRSM法的小擾動穩(wěn)定性分析計算步驟
2.5 算例分析
2.5.1 系統(tǒng)基本參數(shù)
2.5.2 算例1——SRSM準(zhǔn)確性檢驗
2.5.3 算例2——SRSM考慮風(fēng)速相關(guān)性準(zhǔn)確性檢驗
2.6 結(jié)論
第3章 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)小干擾失穩(wěn)風(fēng)險評估及有功優(yōu)化調(diào)整
3.1 引言
3.2 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定失穩(wěn)風(fēng)險評估指標(biāo)
3.3 考慮失穩(wěn)指標(biāo)的有功優(yōu)化調(diào)整模型
3.3.1 目標(biāo)函數(shù)
3.3.2 約束條件
3.3.3 模型求解
3.3.3.1 阻尼比靈敏度計算
3.3.3.2 求解流程
3.4 算例分析
3.4.1 小干擾失穩(wěn)風(fēng)險指標(biāo)的確定
3.4.2 考慮小干擾穩(wěn)定失穩(wěn)風(fēng)險的有功優(yōu)化調(diào)整
3.5 結(jié)論
第4章 基于無源控制和自抗擾相結(jié)合的雙饋風(fēng)力發(fā)電機
4.1 引言
4.2 基于PBC和ADRC的DFIG控制模型
4.2.1 DFIG的無源性驗證
4.2.2 基于ADRC的無源控制策略
4.2.2.1 自抗擾控制器組成部分
4.2.2.2 PBC-ADRC控制器設(shè)計
4.3 算例分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮鎖相環(huán)的雙饋風(fēng)力發(fā)電機組無源控制[J]. 馬燕峰,劉海航,俞人楠,劉佳,劉偉東,趙書強. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(24)
[2]風(fēng)電運行風(fēng)險與備用協(xié)調(diào)優(yōu)化的調(diào)度方法[J]. 李茜,劉天琪,莫思特,何川,李興源. 電子科技大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[3]考慮機組優(yōu)化選取的含風(fēng)電電網(wǎng)滾動優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 王功臣,鄧長虹,夏沛,梁寧,張達(dá),周沁. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(11)
[4]基于隨機響應(yīng)面法的含風(fēng)電電力系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定性分析[J]. 馬燕峰,劉佳,閆紀(jì)源. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(06)
[5]含風(fēng)電電力系統(tǒng)魯棒調(diào)度保守度的多目標(biāo)優(yōu)化方法[J]. 禤培正,朱繼忠,謝平平. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2017(02)
[6]計及風(fēng)電概率分布特征的魯棒實時調(diào)度方法[J]. 于丹文,楊明,韓學(xué)山,馬世英,劉道偉. 中國電機工程學(xué)報. 2017(03)
[7]電壓不平衡下雙饋感應(yīng)發(fā)電機機側(cè)變換器無源控制方法[J]. 程啟明,郭凱,程尹曼,黃偉,徐聰. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(19)
[8]計及風(fēng)電不確定性的電網(wǎng)日前調(diào)度CVaR模型[J]. 羅亦梅,張江林,夏晨杰,武守海,吳楊,劉嘯宇. 電力科學(xué)與工程. 2016(04)
[9]基于Nataf逆變換的概率潮流三點估計法[J]. 張立波,程浩忠,曾平良,姚良忠,Masoud Bazargan. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(06)
[10]風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定性分析與改善[J]. 邊曉燕,耿艷,李學(xué)武,符楊,王倩. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2015(20)
博士論文
[1]考慮并網(wǎng)風(fēng)電隨機波動的電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定研究[D]. 岳昊.華北電力大學(xué) 2014
[2]風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定研究[D]. 黃漢奇.華中科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]雙饋風(fēng)力發(fā)電機組對系統(tǒng)阻尼影響及附加阻尼控制研究[D]. 劉海航.華北電力大學(xué) 2017
[2]用于風(fēng)電并網(wǎng)的柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張麗娜.山西大學(xué) 2016
[3]含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定性分析[D]. 滕瑋.山東大學(xué) 2016
[4]基于風(fēng)險理論的含大規(guī)模風(fēng)電電力系統(tǒng)調(diào)度決策方法研究[D]. 邵劍.華中科技大學(xué) 2015
[5]含風(fēng)電場電力系統(tǒng)的風(fēng)險調(diào)度[D]. 蘇瑋.東南大學(xué) 2015
[6]感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機利用PSS的槳距控制及參數(shù)整定[D]. 田中偉.湖南大學(xué) 2014
[7]含大型風(fēng)電場的電力系統(tǒng)潮流優(yōu)化研究[D]. 張林浩.華北電力大學(xué) 2014
[8]不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制研究[D]. 何金梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)不對稱故障低電壓穿越技術(shù)研究[D]. 呂學(xué)志.中國石油大學(xué)(華東) 2013
[10]大型風(fēng)電場接入對區(qū)域電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定影響的研究[D]. 劉文霞.華北電力大學(xué) 2013
本文編號:3172040
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3172040.html
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