大规模新能源接入下的互联电网联络线功率和频率控制策略研究

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1、万方数据分类号：——密级：——UDC：——学号：!!!鱼硕士掌位论文大规模新能源接入下的互联电网联络线功率和频率控制策略研究研究生姓名：扬岖导师姓名：高塞麴申请学位类别王兰绥±论文提交日期至Q!垒生垒且至Q目学位授予单位国圈电左科堂班宜随答辩委员会主席赵置基学科专业名称电力基统区甚自动焦论文答辩日期至Q!垒生皇且墨!旦学位授予日期生昱旦评阅人年月日万方数据AStudyonTie—linePowerandFrequencyContr01ofInterconnectedSystemunderLarge．．ScaleRenewableEnergyIntegrationDisser

2、tationSubmittedtoStateGridElectricPowerResearchInstituteFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBY、王KRGFanSupervisedbySupervisedbyProfessorateSeniorEngineerGAOZongheStateGridElectricPowerResearchInstituteNanjing，ChinaMarch，2014万方数据国网电力科学研究院学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我

3、所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得国网电力科学研究院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：jk衄日期：丝!兰：至：兰2国网电力科学研究院学位论文使用授权声明国网电力科学研究院、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全

4、部或部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权国网电力科学研究院办理。研究生签名：垄暨控导师签名：逝日万方数据摘要大规模新能源并网后，电网主要面对两方面技术难题：一是由于新能源基地所在区域负荷水平低，送出水平受限，导致新能源消纳困难：二是由于新能源集中并网且规模日益扩大，现有的有功调度和控制手段逐渐无法抵挡新能源波动对电网造成的冲击。这两大技术难题为我国新能源发电的进一步发展形成了阻碍，需要研究更加适合新能源消纳的调度模式和电网运行控制方式。随着几大特高压直流工程的投运，直流输电成为了新能源外送的一个有效途径。而当前我国直流输电系统主要以定功率模式运行，直流方面的研

5、究也集中在紧急功率控制和利用附加阻尼控制抑制低频振荡方面，对于直流发挥其快速调节优势、参与电网联络线和频率控制的研究开展得较少。论文首先研究了风电场和光伏电站的建模方法，通过PSCAD／EMTDC软件进行了仿真，分析了二者的有功控制特性；研究了直流输电系统的控制原理及有功调节方式，借助CIGRE直流输电标准测试系统进行了直流输电仿真，分析了直流输电系统的有功调节特性。其次，根据风电场有功控制特性，参考常规电源的AGC控制模式，提出了面向新能源发电的AGC控制模式。研究了其目标出力组成、基本功率模式、调节功率模式及场站间的分配策略。提出了新能源AGC与常规AGC协调控制策略，

6、在保证电网安全稳定运行的前提下，最大化消纳新能源。然后，通过总结现有的互联电网控制模式，研究了当前国内有功调度模式对大规模新能源消纳的适应性不足的问题，从调节速度、调节质量以及资源利用率等方面进行分析，提出了适应风电和光伏消纳的全网集中消纳模式，并提出了适用于现有调度模式下的分级消纳模式。最后，提出直流输电系统通过辅助频率控制和基于ACE的直流辅助控制参与电网联络线功率和频率控制的方式。从输入量、响应速度、持续时间、调节容量等方面对直流参与控制与常规控制方式进行比较分析，提出了直流参与控制的协调方式以及直流辅助控制与常规AGC控制的协调控制策略。以2015年西北电网规划运行

7、方式进行建模和仿真，加入直流辅助控制手段，验证了直流辅助控制手段的有效性。关键词：新能源；调节特性；自动发电控制；消纳模式；直流输电；辅助控制万方数据国网电力科学研究院硕士学位论文II万方数据ABSTRACTTherearetwomajortechnicalproblemsafterlargescalerenewableenergyintegration．Firstly，therenewableenergyishardtoconsumeduetothelackoftransmissioncapabilityandl