含风电场电网的静态电压稳定性研究

论文摘要

本文研究了一种基于叠加原理和半不变量法的负荷裕度概率分布的求解方法,并将其应用于含风电场电网的静态电压稳定性分析。首先,针对风力发电的随机性,利用具有威布尔分布特性的风速模型得到了风电输出功率的概率模型。然后本文将半不变量法与叠加原理相结合求出负荷裕度百分数的半不变量,对其进行Gram-Charlier级数展开得到负荷裕度的分布,在此基础上得出电压失稳概率。随后本文在该方法的基础上给出了计算流程,计算了IEEE14节点系统在接入风电场以后的电压失稳概率。最后在IEEE14节点系统上同时用本文方法和蒙特卡罗法进行仿真计算,通过对比分析表明了本文所研究方法的正确性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.1.1 世界风力发电发展现状
• 1.1.2 我国风力发电的发展
• 1.2 风电并网对电压稳定性问题的研究现状
• 1.2.1 风电场运行的特点
• 1.2.2 风电并网对电压稳定的影响
• 1.2.3 风电并网系统电压稳定性的分析方法
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 风速的随机模型与风力发电机输出功率
• 2.1 风速数学模型
• 2.1.1 风速的统计概率分布
• 2.1.2 随机分布的风速模型
• 2.1.3 风力发电机的输出功率
• 2.2 风电机的基本组成结构
• 2.3 风力发电机数学模型
• 2.3.1 风电机组的分类
• 2.3.2 风力发电机数学模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 半不变量法
• 3.1 随机变量的概率密度函数和累积分布函数
• 3.2 随机变量的数字特征
• 3.2.1 原点矩和中心矩
• 3.2.2 中心矩和原点矩之间的关系
• 3.3 半不变量的概念
• 3.4 半不变量的特性
• 3.5 随机分布的级数展开式
• 3.6 本章小结
• 第四章 风电并网对电网静态电压稳定性的分析
• 4.1 引言
• 4.2 考虑随机特性的负荷裕度
• 4.3 风电并网系统电压稳定裕度的计算
• 4.3.1 负荷裕度百分数的求取
• 4.3.2 风电并网系统的电压失稳的概率
• 4.4 计算流程
• 4.4.1 连续潮流的计算
• 4.4.2 计算流程
• 4.5 本章小结
• 第五章 算例分析
• 5.1 PSAT 软件介绍
• 5.1.1 主界面
• 5.1.2 系统模型库
• 5.2 风电并网仿真模型的搭建
• 5.3 算例分析
• 5.3.1 无风电场接入的14 节点系统仿真分析
• 5.3.2 接入风电场的14 节点系统的仿真分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况