大规模风电场接入对电网电压影响的分析

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1、华北电力大学（保定）硕士学位论文大规模风电场接入对电网电压的影响分析姓名：吴耀华申请学位级别：硕士专业：工学；电工理论与新技术指导教师：颜湘武2011-03华北电力大学硕士学位论文摘要由于风电机组规模的不断扩大，网络结构的日益复杂化，严重的电网故障会使整个区域电网出现大面积不同程度的电压跌落，并导致大量的风电机组启动保护，自动退出运行，进一步恶化电网的安全状况，造成巨大的经济损失和电网的安全、稳定问题，严重时可能导致电网的崩溃、瓦解，造成大面积停电事故。因此，直观、准确、全面地反映故障状态下电压跌落的程度、范围，以及所受影响的地理区域等信息，从而提

2、高电网电压质量、保证系统安全、可靠和经济运行都具有重要的意义。本文提出一种基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC电网计算数据和地理信息软件Arcgis显示电网电压等值区域可视化方法，将其应用于包含风电场的电网电压等值区域可视化研究，并以此来分析大规模风电并网后，在电网正常和故障情况下，电网与风电场相互作用的影响。首先基于PSCAD，建立描述含风电机组的电网暂态计算模型，通过含风电机组的5节点电网算例，对三相故障状态下电网电压计算进行仿真计算，验证风机模型的正确性和有效性；提出应用嵌入式地理信息系统（ArcGISEngine）软件结合电磁暂态仿真

3、软件（PSCAD）综合显示电网电压等值区域可视化方法，通过C#语言编程实现电压跌落等值区域地理信息显示；通过某地区实际电网综合潮流计算和地理信息可视化，评估并显示不同电压等级发生三相短路故障时，所引起的该电网电压降落程度、范围，以及所受影响的地理区域等信息，并以此为依据对电网故障情况下的电压跌落可能引发风电机组脱网的地理区域范围及容量进行了分析和预测。关键词：PSCAD；Arcgis；风电机组模型；电压跌落；区域划分I华北电力大学硕士学位论文AbstractDuetotheexpandingscaleofwindturbines,andthecom

4、plexityofnetworkstructure,theseriouspowerfaultwouldcauseawiderangeofvoltagesagwithdifferentlevelsofgrid.Itwillleadtoalargenumberofwindturbineswitchesonitsprotectionandautomaticwithdrawaltheoperation,whichwilldeterioratethesecuritysituationofthepowergridinfurtherandresultinhuge

5、economiclossesandnetworksecuritystabilityproblems,evencausingoutcollapseofthegridandwidespreadpoweroutages.Therefore,it’sofgreatsignificancetoreflecttheinformationofextent,impact,andthegeographicareaimpactedofvoltagesagsintuitive,accurateandcomprehensive,whichcouldimprovethequ

6、alityofthegridvoltage,andensurethesystemsecurity,reliabilityandeconomicoperation.ThisthesisadoptsthemethodofcombiningPSCAD/EMTDCpowercalculatingdatabasedonelectro-magnetictransientstatesimulationwiththeGISsoftwareArcgis,whichdisplaysgridvoltageequivalentareavisualization.Andth

7、ispaperappliesittothestudyofgridvoltageequivalentareavisualizationincludinginwindpowerfarm.Andthenitanalyzestheinteractionaleffectsbetweengridandwindpowerfarmunderthecircumstancesofgridworkingorfaultafterthesynchronizationofthelarge-scalewindpower.Thisthesisfirstbuildsanddescr

8、ibestheelectro-magnetictransientstatecomputationalmodelofcont