含风电-smes电力系统暂态稳定概率评估

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1、第41卷第1期电力系统保护与控制Vl01.41NO.12013年1月1同PowerSystemProtectionandControlJan.1,2013含风电一SMES的电力系统暂态稳定概率评估方家琨,苗璐,文劲字,罗卫华(1.强电磁X-程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院),湖北武汉4300742.辽宁省电力有限公司,辽宁沈阳110006)摘要:大规模风电并网给电力系统的稳定运行带来了新的挑战,储能是应对这一挑战的技术之一。以超导磁储能(SMES)为例,提出了含风电一SMES储能的电力系统暂态稳定概率评估

2、方法。首先搭建了一个含有风电和储能的仿真测试平台,其中:风电场采用双馈型风力发电机等值模拟,储能的模型采用SMES的三阶模型。在此基础上,研究了含风电和SMES的电力系统暂态稳定概率评估的方法,重点考虑了故障扰动和风速波动等随机因素,故障扰动包括故障位置、故障类型、故障持续时间以及重合闸成功与否等。基于二分法和蒙特卡罗仿真,量化了系统失稳的风险,建立了风电场的渗透率、储能容量和系统稳定性之间的定量关系。最后,结合SMES的技术经济性分析,给出了最优储能容量计算方法。关键词:风电场;SMES;暂态稳定;蒙特卡洛仿真Transien

3、tstabilityprobabilityevaluationofpowersystemincorporatingwithwindfarmandSMESFANGJia—kun,MIAOLu,WENJin—yu,LUOWei.hua(1.StateKeyLaboratoryofAdvancedElectromagneticEngineeringandTechnology,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China;2.LiaoningElectricPowe

4、rCompanyLimited,Shenyang110006,China)Abstract:Largescalerenewablepowergenerationbringsgreatchallengestothepowersystemoperationandstabilization.Energystorageisoneofthemostimportanttechnologiestofacethechallenges.Thispaperproposesamethodfortransientstabilityprobability

5、evaluationofpowersystemwithwindfarmandSMES.Firstly,amodified11.bustestsystemwithbothwindfarmandSMEShasbeenimplemented.ThewindfarmiSrepresentedasadoublyfedinductiongenerator(DFIG、.Thenastochastic—basedapproachtoevaluatetheprobabilistictransientstabilityindexofthepower

6、systemiSpresented.Uncertainfactorsincludebothsequenceofdisturbanceinpowergridandstochasticgenerationofthewindfarm.Thespectrumsofdisturbanceinthegridasthefaulttype,thefaultlocation,thefaultclearingtimeandtheautomaticreclosingprocesswiththeirprobabilitiesofoccu~enceare

7、usedtocalculatetheprobabilityindices.WiththeproposedmethodbasedonMonte。Carlosimulationandbisectionmethod.systemstabilityiS”measured”.Quantitativerelationshipofpenetrationleve1.SMEScoi】sizeandsystemstabilityiSestablished.Consideringthestabilityversuscoilsizetobethepro

8、ductioncurve.togetherwiththecostfunction.thecoilsizeiSoptimizedeconomically.ThisworkiSsupportedbyNationalHigh—techR&DProgramofChina

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