风电场动态无功补偿方案设计

论文摘要

当今风电场规模越来越大,其装机容量也不断增大,因此在并网运行中面临着很多问题。其中风电场的电压调整和无功功率补偿问题,是大型风电场并网运行所面临的一个重要技术问题。文章以风电场的电压调整和无功功率补偿设计方法为主要研究内容,概述和分析了风力发电并网运行的特点,系统地研究了风电场动态无功补偿方案设计问题,并在此基础上设计了风电场无功优化补偿系统软件。研究了风电场无功功率补偿的作用,风电场无功补偿方式,风力发电机及适用于风电场无功功率补偿等设备的特点及其工作原理。以内蒙古锡盟灰腾梁风电场为例,在电力系统综合分析软件(PSASP)中搭建仿真模型,通过详细的潮流计算、分析,深入研究了风电场规划、设计过程中无功功率补偿的主要目的,给出了详细的风电场无功功率补偿方案设计方法,其中包括无功补偿点、补偿容量及补偿设备的确定。根据内蒙古锡盟灰腾梁风电场的实际情况进行了动态无功补偿仿真,仿真结果验证了补偿的有效性。所设计的风电场无功优化补偿系统软件,可以实现对潮流计算数据进行调用、计算分析,对各种无功补偿方案进行综合比较,得出最优补偿方案。仿真结果表明,风电场采用该无功优化补偿方案补偿后,各节点电压能够满足运行要求,且有功损耗得到了减小;该补偿方案设计软件,具有良好的人机互换界面,便于参数的输入与修改,具有较强的通用性和扩展性,可以应用于其它风电场。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 风电场无功补偿的国内外研究现状
• 1.2.1 风电场并网方案及对电网的影响
• 1.2.2 风电场无功补偿的作用
• 1.2.3 风电场无功补偿方式
• 1.2.4 风电场无功补偿设备及其在风电场中的应用
• 1.3 本文研究的内容
• 第二章 风电场中各设备的工作原理
• 2.1 风力机的工作原理
• 2.1.1 鼠笼式感应发电机
• 2.1.2 双馈异步发电机
• 2.2 并联电容器的工作原理
• 2.3 SVC 的工作原理
• 2.3.1 TCR 型SVC
• 2.3.2 MCR 型 SVC
• 2.4 SVG 的工作原理
• 2.5 变流装置
• 2.5.1 整流器
• 2.5.2 逆变器
• 2.5.3 PWM 整流电路
• 2.6 小结
• 第三章 风电场无功最优补偿方案的设计
• 3.1 风电场基本情况分析
• 3.2 灰腾梁风电场无功功率补偿前潮流计算及分析
• 3.2.1 无功功率补偿前全风电场潮流计算
• 3.2.2 无功功率补偿前全风电场潮流计算结果分析
• 3.3 灰腾梁风电场无功功率补偿方案设计
• 3.3.1 对风电场电压调整问题的进一步分析
• 3.3.2 风电场无功功率补偿设备选型
• 3.3.3 风电场无功补偿点的选择
• 3.3.4 计及SVC 静态电压特性的潮流计算方法
• 3.3.5 风电场无功功率补偿容量计算
• 3.4 风电场动态无功补偿控制策略
• 3.5 灰腾梁风电场无功功率补偿效果分析
• 3.6 小结
• 第四章 灰腾梁风电场动态仿真分析
• 4.1 风电场的风速功率预测
• 4.2 风电场的潮流计算
• 4.3 风电场动态无功补偿
• 4.4 小结
• 第五章 风电场无功补偿软件设计
• 5.1 软件结构设计思路
• 5.1.1 软件界面显示
• 5.1.2 PSASP 潮流计算
• 5.1.3 VC++调用数据及处理
• 5.1.4 评价体系
• 5.2 软件使用方法及其功能
• 5.2.1 软件的安装使用
• 5.2.2 软件功能
• 5.3 小结
• 第六章 总结及展望
• 6.1 总结
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读学位期间发表的论文及参与课题