智能电网中分布式电源对改善配电网电能质量方面的应用研究

论文摘要

电能需求的增加和环保要求的压力促进了分布式能源的发展。据文献报道,2010年之前全球累计新增发电容量的25%到30%为分布式发电。风电是无需燃料费用的可再生绿色分布式能源,由于其利用成本的低廉和技术的成熟,风电已成为可再生能源中发展最快的、最具发展前景的一种分布式发电方式。随着我国发电事业的不断发展,风电场将会越来越多,由于风电场输出功率的间歇性和波动性,会给系统的电压质量等造成严重的影响,导致局部电网电压水平的下降,这成为制约风电场发展的重要因素。因此,对风电场接入电网运行有必要进行研究,对城市电网安全稳定的运行,具有极其重要的作用。风能具有随机性和扰动性等特点,风电场并网运行对电网电能质量、安全稳定等带来影响,且随着风电场规模不断扩大,影响愈加显著,已成为风能高效利用与风电场安全、稳定运行的关键。因此,建立发展风能资源规模化利用的有关技术基础,使我国风电场系统优化设计技术达到国际先进水平,具有重要的意义。论文的主要内容如下:1、依据《电力系统安全稳定导则》并结合电网具体情况,以及风电场的特点,从系统性、科学性、客观性和实用性角度出发,建立一套可以对风电场接入电网进行合理评估的指标体系。主要考虑五大方面:电网供电可靠性;风电的极限穿透功率;风电并网后的电能质量;风机并网后的供电能力评价指标;风机并网后的供电灵活性。2、建立风场以及风力发电机的联合随机出力模型,将此模型加入电力系统潮流计算程序中,能在任意风力发电状态的前提下计算出系统的潮流分布以及常规发电机组的状态。3、计算风电的穿透极限,将本文所提出的方法应用于实际的电网中,进行计算。4、定量分析了在考虑风电场出力随机条件下,风电场并网节点的选择、风电场的分布规律等对风电穿透功率水平的影响,得出了相关的结论,为今后风电场接入电网提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外分布式发电发展现状及预期
• 1.3 分布式发电的研究意义与优势
• 1.4 分布式发电的分类及能源形式选取建议
• 1.4.1 基于化石燃料的分布式发电技术
• 1.4.2 混合式的分布式发电技术
• 1.4.3 基于可再生能源的分布式发电技术
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 分布式发电入网后对系统的影响研究
• 2.1 分布式发电并网对电网的不利影响
• 2.2 分布式发电并网不利影响的解决方案
• 2.3 分布式发电并网容量与接入电压等级分析
• 2.3.1 分布式发电并网容量分析
• 2.3.2 分布式发电并网电压等级分析
• 2.4 分布式发电并网的其他标准
• 2.4.1 电能质量方面
• 2.4.2 保护方面
• 2.5 本章小结
• 第三章 风电场的入网相关分析
• 3.1 风力发电的背景及意义
• 3.2 风力发电的优势
• 3.3 国内外风力发电研究现状
• 3.3.1 国外风力发电发展
• 3.3.2 国内风力发电发展
• 3.3.4 风力发电的并网问题及研究状况
• 3.4 含风电场系统的电力电量平衡
• 3.4.1 负荷分析
• 3.4.2 风电特性
• 3.4.3 风电电力电量平衡
• 3.5 风力发电规划
• 3.5.1 规划的方法
• 3.5.2 风机的出力
• 3.5.3 风机的功率特性
• 3.6 供电可靠性分析
• 3.7 变电容载比
• 3.8 极限穿透功率分析
• 3.8.1 风电场极限穿透功率的定义
• 3.8.2 影响风电场穿透功率极限的主要因素
• 3.8.3 风电场极限穿透功率的计算
• 3.9 本章小结
• 第四章 风电场入网后对系统的运行状况分析
• 4.1 所研究的电网概述
• 4.2 所接入的风电机组情况
• 4.3 基础潮流分析
• 4.4 东营风电场的穿越功率极限
• 4.5 电压偏移指标分析
• 4.6 供电能力指标
• 4.7 供电可靠性及灵活性分析
• 4.8 变电容载比
• 4.9 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用论文与参与项目情况