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大型風電場接入中保護與協調控制問題的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、為了應對傳統(tǒng)能源的快速消耗以及日益嚴峻的環(huán)境問題,綠色可再生能源在世界范圍內得到了迅猛的發(fā)展。風力發(fā)電由于具有無污染、可再生、資源豐富、運行簡單和投資回收快等突出優(yōu)點,受到了人類社會的廣泛關注。然而,風電的大規(guī)模接入雖然可以改善目前并不合理的能源結構,但同時也會對電網系統(tǒng)帶來諸多不利影響。本文主要針對雙饋風電場對選相元件的影響以及平抑風電功率波動的風儲協調控制算法開展研究,并對風燃協調優(yōu)化運行策略進行初步的探討。
  本文首先對雙

2、饋風電機組進行研究,從其故障序阻抗特征出發(fā),理論分析了影響雙饋風電場送出線路保護正確選相的原因。推導了故障發(fā)生后雙饋風電場投入撬棒保護后的各序阻抗表達式,闡明了雙饋風電場的正負序阻抗與等效轉速和撬棒阻值都密切相關,論證了對于雙饋風電場,電源正負序阻抗近似相等的假設不再成立,由此導致風電場側線路保護處各序電流分配系數也存在很大差異。在此基礎上,揭示了相間電流突變量和序分量方法不能正確選相的原因,給出了適合雙饋風電場聯絡線保護的選相元件的推

3、薦方案。最后基于RTDS搭建了仿真模型,對前文的理論分析進行了驗證。隨后對風儲聯合運行系統(tǒng)進行深入分析,提出了一種基于模型預測控制(MPC,Model Predictive Control)和低通濾波原理(LPF,Low Pass Filter)的實時平抑長短期風電功率波動的風儲協調運行方法。該方法利用風電場發(fā)電功率預測曲線,綜合考慮優(yōu)化時域內實際并網功率的平滑效果、儲能充電狀態(tài)、儲能出力以及相關約束,通過每15min的滾動計算來實現對

4、儲能系統(tǒng)的優(yōu)化控制。然后,建立了模型預測控制與低通濾波兩種原理的聯系,推導了對常規(guī)LPF原理進行補償的計算公式,使得儲能充電容量變化能夠跟蹤MPC設定的優(yōu)化軌跡。算例分析表明,新方法既能夠有效平抑1min和10min的短期風電功率波動,又能在15min~4h的時間尺度上,有效控制儲能充電容量的變化范圍。最后對風燃協調優(yōu)化控制進行了初步的探討。簡單介紹了燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組的結構和工作原理,然后提出了一種基于混合整數規(guī)劃的風燃協調控制方

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