考慮風(fēng)電不確定性的電力系統(tǒng)調(diào)頻能力分析.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TM76學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.31密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文工學(xué)碩士學(xué)位論文考慮風(fēng)電不確定性的電力系統(tǒng)調(diào)頻能力分析碩士研究生：孫頔導(dǎo)師：郭鈺鋒副教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：電氣工程所在單位：電氣工程及自動化學(xué)院答辯日期：2013年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人類對于電能的需求也與日俱增。相較火力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電由于具有清潔、可再生、經(jīng)濟(jì)效益高

2、等優(yōu)點受到世界各國的廣泛青睞。但風(fēng)電出力的隨機(jī)波動和不可控性對電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運行形成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了維持電網(wǎng)的電能質(zhì)量，許多地區(qū)不得不大量棄風(fēng)，又造成了資源的嚴(yán)重浪費。為了克服以上問題，提高資源利用率，增強(qiáng)風(fēng)電并網(wǎng)后電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性，就需要提高對風(fēng)速和風(fēng)電功率的預(yù)測準(zhǔn)確度，針對風(fēng)電的變化特性對風(fēng)電不確定性給電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定帶來的影響進(jìn)行合理評估，并采取有效手段控制風(fēng)電的擾動影響。但現(xiàn)階段，從風(fēng)電出力的不確定性出發(fā)，對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)頻率影

3、響的分析研究還稍顯不足。因此，本文從區(qū)間預(yù)測和功率譜分析兩個角度，對風(fēng)速波動的不確定性進(jìn)行描述。采用集對分析理論對風(fēng)速區(qū)間進(jìn)行預(yù)測，為研究考慮風(fēng)電不確定性的電網(wǎng)調(diào)頻特性提供基礎(chǔ)。為能夠與頻域范圍的風(fēng)機(jī)模型更好地銜接，本文分析了風(fēng)速變化速率對電網(wǎng)的動態(tài)特性的影響，并對風(fēng)電場風(fēng)速和風(fēng)電功率的開展頻譜分析。其次，建立包含風(fēng)電機(jī)組的剛性集結(jié)多機(jī)并網(wǎng)運行數(shù)學(xué)模型，用以研究風(fēng)力發(fā)電所帶來的不確定性對電力系統(tǒng)調(diào)頻特性的影響。利用隨機(jī)過程的分析方法，對

4、考慮風(fēng)電不確定性的電網(wǎng)一次調(diào)頻的動態(tài)能力進(jìn)行研究。從仿真分析和數(shù)值量化兩個方面分析出各因素對一次調(diào)頻能力的影響程度。最后，利用考慮風(fēng)電不確定性的電網(wǎng)二次調(diào)頻的數(shù)學(xué)模型，研究各因素對電網(wǎng)二次調(diào)頻性能的影響。應(yīng)用風(fēng)速區(qū)間預(yù)測結(jié)果，估計出電網(wǎng)調(diào)頻能力的范圍。同時，研究考慮風(fēng)電不確定性的電網(wǎng)一次調(diào)頻與二次調(diào)頻的控制頻段，分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)對電網(wǎng)性能的影響。通過仿真研究指出，風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)將使電網(wǎng)調(diào)頻安全裕度降低，不利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。以上