考虑分散式风电场并网的有功无功优化控制

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文考虑分散式风电场并网的有功／无功优化控制作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：王雪粉王迎春副教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：专业学位电气工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会席：冯健教授杨东升张小辉东北大学2014年6月万方数据AThesisinElectricalEngineeringTheActive／ReactivePowerOptimizationControlthatConsideringDistributedWindFarmsInte

2、rconnectionintotheGridByWangXuefenSupervisor：AssociateProfessorWangYingchunNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：王哩粉签字日期：如f午／年6fij谚鼠学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年d学位论文作者签名：至留粉签字日期：k忤啐‘同诅日翩躲磁签字目期：仞f吩多闻影目万方数据东北大学硕士学位论文摘要考虑分散式风电场并网的有功／无功优化控制摘要随着风力发电技术的日益发展，分散式风电接入对电力系统的频率和电压的稳定性影响也越来越大。因此，对风电场进行功率的优化控制显得

4、尤为重要。本文中对笼型异步电机和双馈风力发电机进行模型分析，并分析了这两种风力发电机接入IEEEl4节点系统后的随机出力对系统的影响。文中将风电场接入与汽轮机互联的系统中，建立考虑风电接入的ACE模型。因为风电接入会对系统发电计划的影响，因此，建立了考虑风电的负荷及备用容量模型。预测控制具有在线滚动优化的特性，故采用预测控制对由负荷以及风功率波动引起的两区域系统的频率变化以及联络线功率的变化进行控制仿真，并与PID控制系统进行对比分析。为了充分发挥风电机组的调频能力，研究了双馈机组参与系统调频的控制策略，提出了模式选择控制器，与常规机组出力相互配合。风电机组可以根据

5、系统不同的运行方式及负荷的需求进行不同的模式选择。控制器分四种模式，当负荷扰动较小，系统的频率变化很小或者当风电机处于低功率运行时，风电机组不参与系统的调频；当负荷扰动增大，此时，风电机组有能力参与系统调频，可让风电机组同时调节桨距角以获得更大的捕风量以及发电机的转子转速来释放部分能量来参与系统调频；当系统的频率上升很快，此时，部分风电机组应该停机退出运行。风电机组在不同的模式下自动选择是否参与调频及有功出力的多少大小，可以充分利用风电的出力，节省能源。对不同模式下各个机组不同出力仿真验证。最后，研究了基于网络化的风电场并网的无功优化控制。以系统的有功网损最小为目标

6、，将罚函数法引入对目标函数做了改进。针对网络化控制的随机丢包问题，提出了服从Bernoulli分布的去冗．调整矩阵对随机丢包进行模拟，去除了丢包造成的状态不可测或不可控量对系统的影响。同时建立了满足服从Bemoulli分布的随机延时矩阵对系统的延时进行模拟。采用经典的遗传算法进行控制寻优计算并对遗传算法做了改进。将风电场接入IEEEl4节点系统进行仿真分析，结果表明采用随机丢包处理能明显的加快收敛速度，减小网损。关键词：风电机组；有功／频率；无功／电压；调频；无功优化；网络化；遗传算法一III—万方数据东北大学硕士学位论文AbStractTheActive／Reac

7、tivePowerOptimizationControlthatConsideringDistributedWindFarmsInterconnectionintotheGridAbstractWiththedevelopmentofwindpowergenerationtechnology,distributedwindfarmsinterconnectedintothegridhaveagreatinfluenceoffrequencyandvoltagestabilityofpowersystem．Therefore，theoptimizationofwi