配置储能系统的风电场在局域电网黑启动中的应用研究

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1、万方数据国内图书分类号：TM72国际图书分类号：621．3学校代码：10079密级：公开工程硕士专业学位论文配置储能系统的风电场在局域电网黑启动中的应用研究硕士研究生：导师：寸5，⋯：企业导师：申请学位：专业领域：培养方式：堵乔万式：所在学院：答辩日期：授予学位单位：潘道成刘明基副教授李斌工程硕士电气工程在职电气与电子工程学院2014年6月华北电力大学万方数据ClassifiedIndex：TM72U．D．C：621．3ThesisfortheMasterDegreeApplicationoftheWindFarmwithEnergySt

2、orageSysteminBlackStartfortheLocalPowerGridCandidate：Supervisor：School：DateofDefence：Degree·-Conferring—-Institution：PanDaochengProf．LiuMingjiSch001ofElectricalandElectroniclzngmeenngJune．2014NorthChinaElectricPowerUniversity万方数据华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《配置储能系统

3、的风电场在局域电网黑启动中的应用研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者躲蠡委戎日期：洲钐年口伽护7日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《配置储能系统的风电场在局域电网黑启动中的应用研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位

4、的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“、／”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密口作者签名：裔菹武聊繇每阀劣导师签名：夸lm、乃日期：o钐够年口‘月p；i

5、日日期：伽，-年6月尸日万方数据华北电力大学硕士学位论文摘要黑启动是目前解决电网大规模停电的一个主要途径，其关键在于停电后黑启动电源点的启动，通常情况

6、下，会选择水电站作为黑启动电源点。然而，随着能源危机与环境问题的加剧，开发利用新型可再生清洁能源成为国内外研究的热门课题，而将可再生能源风能引入作为黑启动电源点，也成为一个前瞻性的研究方向。本文介绍黑启动的发展历程，分析了可再生能源风能发展现况，进一步提出将超级电容与蓄电池组成的混合储能系统与风力发电相结合的局域电网黑启动方案，并进行了分析、仿真及模拟实验。首先，列举了目前较为常用的风能功率短期预测模型，分析了各自的优点和不足之处。在此基础上，建立了基于人工神经网络与物理模型的风能功率密度的综合数学模型，并结合目前计算风能方法，给出了评价

7、风能的方法，通过此方法可以推算满足黑启动电源要求的风能应达到的范围。结合风力发电机的原理及黑启动对电源的要求提出适用于黑启动的风场改造方案。其次，为了保证黑启动的顺利进行，对风能并网后的稳定性相关问题进行了系统分析。同时，考虑到风力发电的间歇性与波动性，为了确保黑启动顺利实施，提出了将混合储能装置与风力发电相结合的黑启动方案，该方案借助储能系统能够实现短时注入高功率的优点，提高了风电场作为黑启动电源的稳定可持续供电及快速反映能力。最后，以某风电场为例，搭建了基于双馈风力发电机组与混合储能系统的仿真模型，对电网大规模停电、黑启动电源接入及电

8、网快速恢复三方面进行了仿真分析，仿真结果验证了文中黑启动电源方案的可行性。关键词：黑启动；风电场；超级电容器；蓄电池；储能系统；黑启动电源万方数据华北电力大学硕士学位论文AbstractBlackstartisamainwaytosolvethelarge·scaleblackouts，andthekeyisthestartofblackstartpowersupplyafterblackouts．Atpresent，hydropowerlSalwaysselectedasblackstartpowersupply．However,due

9、toenergyCHSISandenvironmentalissues，developmentandutilizationofrenewableandcleanenergyhasbecomea