风电接入系统模型及其可信容量评估

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1、万方数据国内图书分类号：TM732国际图书分类号：621．3专业硕士学位论文学校代码：10079密级：公开风电接入系统模型及其可信容量评估硕士研究生：导师：企业导师：申请学位：专业领域：培养方式：所在学院：答辩日期：授予学位单位：李卓男艾欣教授杨斌高工工程硕士电气工程全日制电气与电子工程学院2014年3月华北电力大学万方数据ClassifiedIndex：TM732U．D．C：621．3ThesisfortheMasterDegreeGrid--connectedWindPowerModelingandtheEv

2、aluationofCapacityCreditCandidate：Supervisor：School：DateofDefence：Degree·-Conferring--Institution：LiZhuonanProf．AiXinSchoolofElectricandElectronicEngineeringMarch，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《风电接入系统模型及其可信容量评估》，

3、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，论文中除已注明部分外不包含他人已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，均已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。作者签名：套聋形日期：z◇／丫年j月乙％日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《风电接入系统模型及其可信容量评估》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的名义发表。本人完全了

4、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“巾)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密√作者签名：导师签名：霹牟为日期：≥气／午年弓月Z／堰日醐易，广弓月妒万方数据乍北电力大学硕士学位论文摘要随着科技的进步和经济的发展，人类对电力供应的需求日益扩大，同时也带来了常规能源的短缺和温室效应的恶化，因此，在全世界范围

5、内掀起了对新能源发电技术进行开发和利用的热潮，而风能成为较早得到开发的能源类型。由于风能的间歇性和随机性，风电对电力系统的发电贡献不能简单地以其装机容量来表征，因此对风力发电效益的讨论以可信容量为衡量标准，在此过程中，可靠性分析是可信容量计算的重要组成部分。作为这一研究中贯穿始末的环节，风电接入问题的数学、机械及电气模型都需要先后建立，在运算速度和精确度上适度平衡，以便完成后续的研究。本文首先对风力发电的一些基本模型进行了介绍，如风速模型、风力机的空气动力学模型、机组内部的机电模型、风电场内的尾流效应模型以及可以

6、应用于可靠性分析的机组停运模型等进行了简要的介绍，作为后文的理论基础。其次，以风电场的聚合集总模型为着力点，从潮流追踪领域引入损耗分配的理论，通过推导和计算，提出一种通过损耗分配原理实现了聚合模型内部损耗精确到每一个机组的分配方式，由此可以得到更有说服力的等值阻抗模型，与此同时也首次提出串联模型的计算方法。应用对聚合误差较为敏感的simulink软件对模型进行仿真，对单一机组聚合模型以及串、并联化聚合模型各自的特性进行了观察和对比，旨在为风电场大规模接入的仿真和建模领域提供更多的可选方案，以便为后人研究寻找最优模

7、型。之后，介绍了风电可靠性及可信容量的一般计算方法，简要介绍了序贯和非序贯蒙特卡洛模拟法，将聚合理论应用于可靠性分析之中，提出了聚合机组概率性出力的选择模式。最后，通过编写MATLAB程序，对IEEERTS24节点标准模型进行了计及风电接入并插入聚合过程的可靠性计算，并通过等值转换求出可信容量，以不同条件下的可信容量进行比较。本文首次将损耗分配理论应用于风电场建模领域，首次提出了可供实验阶段使用的串联模型理论，将以尾流效应为划分标准的聚合理论应用于可靠性分析领域，为科研人员今后的研究提供了理论参考。关键词：风电接

8、入；聚合理论；可靠性分析；可信容量万方数据华北电力火学硕士学位论文AbstractWithscientificandtechnologicalprogressandeconomicdevelopment，people’Sdemandsforelectricpowersupplyexpandincreasingly．Atthesametime，shortageofconve