含大规模风电电力系统的暂态控制策略研究

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1、硕士学位论文含大规模风电电力系统的暂态控制策略研究INVESTIGATIONOFTRANSIENTCONTROLSTARTEGYFORPOWERSYSTEMWITHLARGE-SCALEWINDPOWER林奕廷哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM732学校代码：10213国际图书分类号：621.31密级：公开工程硕士学位论文含大规模风电电力系统的暂态控制策略研究硕士研究生：林奕廷导师：刘瑞叶教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM7

2、32U.D.C:621.31DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringINVESTIGATIONOFTRANSIENTCONTROLSTRATEGYFORPOWERSYSTEMWITHLARGE-SCALEWINDPOWERCandidate：LinYitingSupervisor：Prof.LiuRuiyeAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectric

3、alEngineeringandAutomationDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要近年来，国内新建了一批千万千瓦级的风电基地，风电的利用呈现出集中化和大规模化的趋势。风电的大规模并网改变了电力系统的原有特性，带来了一系列影响，对电力系统的暂态稳定性，即其在遭受较大扰动时保持稳定的能力的影响也是其中一方面。风电的波动性和所采用机组的暂态特性是系统暂态特性发生改变的原因，其对系统的安全稳定运行造成了

4、一定的影响。因此，研究大规模风电并网情况下电力系统所应采取的暂态控制策略具有重要的意义。首先，基于由双馈感应风电机组组成的风电场模型，利用时域仿真法研究了风电大量并网给电力系统暂态稳定性带来的影响。分析了风电并网给系统的暂态稳定性带来的不确定性，研究了风电有功出力波动和无功需求对系统暂态稳定造成的影响。研究了改善风电场暂态电压特性的控制策略。分析了双馈感应风电机组的无功功率输出潜力，进而利用其网侧变流器在故障过程中发出无功配合桨距角控制来作为风电机组的暂态电压控制策略。研究了风电场中SVG的装设和其所应采取的控制策略。仿真证明，将两者相结合的协调控制策略减

5、轻了风电场出口母线在电网故障发生时的电压跌落程度，改善了电压的恢复过程。其次，针对风火并存系统在发生故障进入紧急状态的情况，采用切机的措施来使系统维持稳定，分析认为在切机对象的选择上，不仅要考虑火电，也应该考虑风电，从而提出了一种风、火电联合切机的方案。该方案在保证系统稳定的前提下，以火电切机量的减少为目标，通过风电出力水平与门槛值的对比将风电安排进入切机的序列表中，制定出合适的风、火电切机比例。两个算例仿真验证了所提方案的有效性和可行性。最后针对国内风电大规模脱网频发的现象进行了分析，利用仿真重现了脱网的过程，认为其原因主要在于机组低电压穿越能力的缺失和

6、风电场内无功管理的不善，据此提出了防止风电大规模脱网的对策，提高了大规模风电基地的运行能力。关键词：风电并网；暂态控制策略；切机控制；风电脱网-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInrencentyears,Chinahasbuiltabatchofmillionkilowattwindpowerbase,andtheutilizationofwindpoweriscentrailizedandlarge-scale.Large-scalewindpowerintegrationtothepowersystembroughtaserieso

7、finfluenceandchangetheoriginalcharacteristicofthesystem,whichincludesthestransientstabilityofpowersystem.Thefluctuationofthewindpowerandthetransientcharacteristicsofthewindpowergeneratormakethetransientcharacteristicsofthesystemchange,andhavesomeeffectonthesafeandstableoperationof

8、thesystem.Therefore,thestudyofwha