含风电场电网的潮流计算与潮流优化研究

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1、分类号：TM744密级：UDC：621.3编号：201221401050河北工业大学硕士学位论文含风电场电网的潮流计算与潮流优化研究论文作者：王静学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：王海涛职称：副教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringRESEARCHONPOWERFLOWCALCULTIONANDOPTIMIZATIONOFPOWERNETWORKWITHWINDFARM

2、SbyWangJingSupervisor:ViceProf.WangHaitaoNovember2014摘要风电因具有投资少、污染小、可再生等优点受到世界各国的重视，越来越大规模风电场并网是智能电网发展的主要趋势。随着大规模风电场并网，系统的结构和运行方式将会发生变化，原有的潮流方向和线路传输功率也会发生改变，将会给系统带来不利的影响。而对含风电场的电网潮流进行研究是定量分析风电场并网对系统影响的一个重要工具，因此本文对含风电场电网的潮流计算问题进行研究。并在此基础上，对风电场并网的潮流优化问题进行研究。本文主要工作如下：1

3、.建立异步风力发电机的潮流计算模型。在潮流计算中，两种最常用的异步风力发电机模型是RX模型和PQ模型，也有等值成PZ模型的情况。考虑到异步发电机的等值电路，本文建立PQV稳态模型。2.采用直角坐标形式的牛顿-拉夫逊法进行潮流计算。利用MATLAB软件的M文件编写潮流程序。并针对风电场的不同出力水平，对系统进行电压水平、无功需求以及网络损耗分析。针对风速预测存在一定的误差，给出系统可能运行的区间范围。3.对基本遗传算法提出改进，然后利用改进的遗传算法对配电网无功补偿电容器进行了优化。针对系统负荷水平和风电场出力水平的变化，分

4、别进行了优化设计。并重点分析风电场并网对配电网的网损和电压的影响。关键词：风电场，异步风力发电机，潮流计算，遗传算法，潮流优化IABSTRACTWindpowerhasbeenhighlyregardedallovertheworldbecauseofitslessinvestment,lesspollution,renewableadvantages.Connectingmoreandmorelarge-scalewindfarmstothegridisthemaintrendinthedevelopmentofthesma

5、rtgrid.Alongwithlargeamountofwindpowerintegratedintothepowersystem,thestructureandfunctionofthesystemwillvary,atthesametimetheoriginalpowerflowdirectiontrendandtransmissionpowerofthelinewillchange,whichwilldoharmtothegridsystem.Thestudyofpowernetworkpowerflowincludi

6、ngwindfarmsisanimportanttoolforquantitativeanalysisoftheinfluencecausedbywindfarmsconnectingtogridsystem.Therefore,thepowerflowcalculationofpowernetworkthatcontainswindfarmsisstudiedinthepaper.Onthebasis,theproblemaboutpowerflowoptimizationofpowernetworkwithwindfarm

7、sisstudied.Itsmajortaskisasfollows:1.Thepowerflowcalculationmodelofasynchronouswindturbinegeneratorisestablished.Inthepowerflowcalculation,therearetwomostcommonmodelsofasynchronouswindturbinegenerator,RXandPQ.Sometimes,themodelisalsotreatedasPZ.ThePQ(V)steady-statem

8、odelisestablishedwithconsideringtheequivalentcircuitofAsynchronouswindturbinegenerator.2.TherectangularformofNewton-Ralphcalculationmethod