風電場穿透功率極限研究學士學位論文-資料下載頁

　　

【正文】 后，通過仿真，得到um(w(k))、fm(w(k))，通過（）～（）式求得Xu(w(k)) 、Xf(w(k))和w(k+1)；3．若Xu(w(k))＞1或Xf(w(k))＞1，則令： ()如果△W(k)≤1MW,停止迭代，取上次迭代計算結果為最終解；4．如果Xu(w(k))=1且Xf(w(k))＜1，或Xf(w(k))=1且Xu(w(k))＜1，則W(k)為最終解；5．重復2～4，直到求得最終解。算例采用IEEE(New England)39節點系統，對上述的風電場極限功率求取及優化做了驗證。算例系統中，風電場通過節點8接入系統。系統中除風電場外其他發電廠總裝機容量為7050MW，系統最大負荷為6097MW。假設風電場初始容量為300MW，應用本文提出的優化算法，計算三種運行方式下，風電場的穿透功率極限。 算例IEEE(New England)39節點系統主接線圖1．故障運行方式。在風電場運行時，由于故障導致風電場與系統解列。仿真次數（K）風電場容量（MW）節點電壓最小值（pu）系統頻率最小值（pu）風電場容量修正值（MW）10100300230034512．風電場輸出功率短時間內迅速上升。考慮風電場在短時間(4秒鐘)內，輸出功率由零增至額定值。仿真次數（K）風電場容量（MW）節點電壓最大值（pu）系統頻率最大值（pu）風電場容量修正值（MW）101003002300345613．風電場輸出功率短時間內迅速下降。考慮風電場在短時間(4秒鐘)內，輸出功率由額定值降至零。仿真次數（K）風電場容量（MW）節點電壓最小值（pu）系統頻率最小值（pu）風電場容量修正值（MW）101003002300345671綜合上述仿真結果可知，風電場通過節點8接入系統時，%。通過上述三種運行方式的仿真計算結果可以看出，在第3種運行方式下，系統因失去大量有功導致系統節點電壓、頻率降低。在第2種運行方式下，系統因短時間內有功激增，導致系統節點電壓、頻率上升。改變風電場接入系統的節點，通過上述方法計算風電場最大容量。風電場接入點風電場最大容量（MW）仿真迭代次數平均值風電場穿透功率極限故障運行方式風電場輸出功率劇減風電場輸出功率激增2%3%4%5%7%當風電場接入節點選擇不同時，風電場的最大容量、風電場穿透功率極限也不同。一般來說，風電場接入系統節點離發電廠越近時，它的穿透功率極限會越小，因為此時它對系統頻率影響較大。上述仿真結果驗證了優化算法的真實準確性。應用此方法免除了人為的去估算風電場最大容量的修正值，使得風電場極限穿透功率求取簡便而快速。本節在應用動態仿真求取風電場極限功率的過程中，通過近似線性規劃優化方法對風電場容量值的修正進行優化。驗證結果表明，此種優化方法計算準確而迭代快速，它可與不同的仿真軟件結合，快速準確的求取系統風電場穿透功率極限。5總結與展望本文比較全面和深入地分析了大型風電場并網運行對系統正常運行的影響，了解到風電系統并網對電力系統電壓、頻率等的影響。進而簡單介紹了一系列計算風電場極限穿透功率的方法，由于動態仿真求取風電場穿透功率極限時，如若考慮到系統各種運行方式的話，計算量將會很大，為了能夠減少計算量，本文提出了一種基于近似線性規劃的風電場穿透功率極限優化的改進算法，通過近似線性規劃方法，將原計算風電場穿透功率極限的非線性目標約束函數作線性化再應用線性近似解去逼近非線性真實解。應用該方法可以快速準確地求取風電場穿透功率極限。通過在New England 39節點系統上仿真計算，驗證了所提方法的有效性及其快速準確的特點，得到了風電場接入節點選擇不同時，風電場的最大容量、風電場穿透功率極限也不同的結論。一般來說，風電場接入系統節點離發電廠越近時，它的穿透功率極限會越小，因為此時它對系統頻率影響較大。通過對風電場穿透功率極限的分析研究的方法優化，來進一步研究解決以下問題：、電源規劃情況，研究風電穿透功率對電網調度（發電）計劃、經濟運行、系統調節能力及控制手段的影響；．對電網風電容量可信度進行正確評價，在對風電容信度正確評價的基礎上深入研究風電穿透功率極限值；。從電力系統運行的角度出發，可以在上述約束條件中考慮風電價值與風電場所在地的風資源特性、風電機組技術參數、風電負荷在系統負荷中所占比例之間的關系等；，解決風電并網時系統的無功功率控制，頻率控制，電壓波動等問題。致 謝在論文完成之際，我首先要向陳功貴老師表示最真摯的謝意。在論文寫作期間，陳老師給我悉心的指導，讓我得到了多方面的關懷和幫助，老師淵博的知識和嚴謹的科學態度及崇高的敬業精神使我受益匪淺，在此謹向他表示我最衷心的感謝和敬意。向所有關心和幫助過我的老師、同學和朋友表示真誠的感謝。最后，向評閱論文的各位老師表示最誠摯的謝意。由于本人學識有限，文中不免有錯誤和待改進之處，真誠歡迎各位師長、同行提出寶貴意見。參考文獻[1] 趙旺初.“十五”風力發電目標已確定[J].汽輪機技術，8(13)：615.[2] , . Alternate Energy Sources and Energy Conversation[C] CIGRE, Paris, 2002, 54207.[3] Christensen J. Falck. Methods and models for evaluating the impact of decentralized generation[C]. CIGRE, Paris, 1998, 38301.[4] ，新疆風能網站，.[5] Falck C. Methods and models for evaluating the impact of decentralized generation [C].CIGRE, Paris, 1998, 38301.[6] Henrik Bindner, Per Lundsager. Integration of wind power in the power system. IEEE 2002 28th Annual Conference, Volume: 4, 2002, pp: 33093316.[7] P. Christiansen. Wind farm controller and dynamic stability. Proc. EWEC2001, Copenhagen Denmark, July 2001.[8] 邰圣平，趙天洪，陳思寧，何云，[J].電力系統自動化，1998,25(41)：2534.[9] P. Sorensen et al. Models for simulation of transient events in a wind farm[C]. Global Wind Energy Conference, Paris France, March 2002.[10] , , . Wind models for prediction of power fluctuations from wind farms [J]. JWE , Kyoto Japan, 2001，14(11)：518.[11] 吳學光，張學成，印永華，[J].電網技術，,31(22)：6278.[12] 陳樹勇，戴慧珠，白曉民，[J].電機工程學報，21(7)：5674.[13] 吳學光，王偉勝，[J].風力發電，,16(43)：2328.[14] 著，施鵬飛 [M].. [15] 申洪，梁軍，[J].電網技術，2002,26(8),pp:811.[16] 雷亞洲，王偉勝，印永華，等．基于機會約束規劃的風電穿透功率極限計算[J]．中國電機工程學報,2002,22(5):3235.[17] 吳俊，李國杰，孫元章．基于隨機規劃的并網風電場最大注入功率計算．電網技術，2007，14(31)：1519.[18] 劉建新，牛永志，[J].華北電力大學學報，2008，35(6)：5256.[19] 陳衍．電力系統穩態分析（第三版）[M]．北京：中國電力出版社，2007.[20] Papadopoulos M, et al. Simulation and Analysis of small and medium size power systems containing wind turbines [J]. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1991, 6(4): 14531458.[21] Zaininger H W. Potential dynamic impacts of wind turbines on unity systems [J]. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1981, 100(12): 48214829.[22] 雷亞洲，王偉勝，印永華，[J].中國電機工程學報，,: 3235.[23] 雷亞洲，王偉勝，[J].中國電機工程學報，2001,21(6):2528.[24] 陳衍．電力系統穩態分析[M]．北京：中國電力出版社，1995.[25] 陳樹勇，戴慧珠，白曉民，[J].中國電力，2000，3 (11):3031.[26] Wu Xueguang, etc. Application of models of the wind energy conversion system to wind power dynamic analysis[C]. International Conference on Power System Technology, 1998, Volume: 2, pp: 14061411.[27] 王子若，陳永昌．優化計算方法[M]．北京：機械工業出版社，1989. 附 錄IEEE (New England) 39節點系統參數：表1 節點負荷數據所在節點名恒有功（pu）恒無功（pu）所在節點名恒有功（pu）恒無功（pu）3322234500184247842522485221762613917128827281153201532820616329291815830312068010339110425021274115表2 發電機數據所在節點名有功（有名）無功（有名）電壓（pu）30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 表3線路數據節點名1節點名2電阻（pu）電抗（pu）B/2（pu）2139132252431835414465857611687983991110131014131514161517161916211624161817271722212322242326252726282629262928表4變壓器數據節點名1節點名2電阻（pu）電抗（pu）變比1112131231632103319342035223623372530238292019