集群风电基地的电网安全稳定特性与连锁故障防御策略研究

《集群风电基地的电网安全稳定特性与连锁故障防御策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文集群风电基地的电网安全稳定特性与连锁故障防御策略研究作者：陈堂龙指导教师：一陈劲探企业导师：王昊昊南京理工大学2013年12月M．SC．DissertationStudyofSecurity＆StabilityFeatureandCascadingF—ail—ure⋯Defense、!Strateg⑩。产Ⅵ值ndFarms舷川@pByTanglongChenSupervisedbyPr吐JinCaoChenandSNENGR．HaohaoNanjingUniversityofScience&TechnologyDecember,2013声

2、明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名：百笙丝1衅护吖日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：弘墅锰洲年)月硕

3、士论文集群风电基地的电网安全稳定特性与连锁故障防御策略研究摘要在论述电网连锁故障研究现状的基础上，分析了双馈异步风电机组(DFIG)的模型和控制机理；基于国网电科院研发的大电网分析软件FASTEST以酒泉风电基地电网为对象，研究了电压、频率的安全稳定影响因素，总结了基地的主要连锁故障模式。基于分层分区的控制思想，以及电网的安全稳定控制体系，设计了风电基地连锁故障防御系统的各层功能，提出了阻断连锁故障的防御策略并通过实例验证了策略的有效性。1)研究了DFIG的数学模型、有功、无功解耦控制技术、低电压穿越机理与风电场建模。在潮流计算中，当风电场采用恒功率

4、因数控制时，将节点处理为PQ节点；当采用恒电压控制时，节点处理为PV节点(Q为有限值)。2)研究了风电出力水平、DFIG无功特性(含crowbar保护)和无功补偿设备对风电场并网点的电压稳定影响，结论如下：(1)风电场高有功出力会造成并网点电压偏低(不计无功补偿装置)；(2)电网故障期间，DFIG在磁链衰减后将从电网中吸收无功，加重电网电压的跌落程度，可能造成相邻的风电场群低电压穿越失败或机组crowbar保护连锁动作；(3)并联电容器、SVC在电网正常运行时，能够改善风电基地的电压水平，但是故障清除后瞬间可能产生无功过剩导致关键母线高压越限。3)分

5、析了不同风电有功出力比例与风电机组的频率保护定值对风电基地电网频率稳定性的影响。结论如下：(1)风电有功功率占总出力比例越大，风电基地的频率稳定性越差、故障时频率恶化的越快；(2)风电机组的频率保护定值不当可能恶化电网故障期间的功率失衡，引发安控连锁动作。4)总结了集群风电基地连锁故障的主要演化模式：(1)因风电基地电压问题导致风电机组低压高压脱网；(2)风电基地外送通道故障引起功率不平衡而导致机组因频率保护连锁故障；(3)故障后因潮流转移引起风电外送通道过载，导致电网侧连锁故障，进而引发风电基地侧电压或频率问题，导致风机连锁跳闸。5)基于分层分区的

6、控制思想和电网的安全稳定系统体系，设计了风电基地连锁故障防御系统的各层功能，研究了风电基地连锁故障控制的时机与可用措施，提出了在线、离线一体化与预防控制、紧急控制、校正控制相结合的防御策略，考虑研究的稳定影响因素调节控制解决电压、频率、过载等多种问题引起的风电基地连锁故障。通过对连锁故障实例的仿真验证，证明了该策略有效。关键字：风电基地，双馈异步风电机组，电压，频率，连锁故障模式，防御策略Abs仃act硕士论文AbstractWiththediscussionaboutthestatusofgrid’Scascadingfailuresstudy,a

7、nalysisthemodelandthecontrolmechanismofDFIG；BasedonNARI’SsoftwareFASTESTandjiuquanwindfarms，studiesthesecurityfactorsaboutvoltageandfrequency,summarizethemainmodesofcascadingfailure．Finally,designthecorrespondingdefensesystem，proposethedefensestrategyanddemonstratetheeffectiven

8、essofthepolicythroughexamples．1)Themathematicalmodel、t