风电场接入电网的强迫功率振荡研究

论文摘要

本文重点研究风电场接入电网时,风速扰动引起系统传输功率的振荡情况。建立了风力发电机组模型,通过MATLAB语言实现了包含风电场的电力系统潮流计算。推导了考虑同步发电机励磁调节系统动态行为的全系统状态方程,利用特征值分析了系统的小干扰稳定性。利用SIMULINK平台进行了仿真试验,分析了风速扰动引起系统功率振荡的情况,结果表明:风速扰动的频率接近或等于系统的固有振荡频率时,会引起大幅度的功率振荡;随着风速扰动幅值的增大,系统功率振荡的幅值也增大;当同步发电机增加PSS控制后,系统强迫功率振荡幅值减小。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 电力系统稳定性
• 1.1.1 同步（功角）稳定性
• 1.1.2 电压稳定性
• 1.1.3 频率稳定性
• 1.2 低频振荡现象及研究现状
• 1.3 风力发电发展及对电力系统的影响
• 1.3.1 风力发电发展概况
• 1.3.2 风电场对电力系统的影响
• 1.4 论文工作的主要内容
• 第二章 风力发电系统的数学模型
• 2.1 引言
• 2.2 风力发电机组分类
• 2.2.1 风力机
• 2.2.2 发电机
• 2.3 风力发电机组稳态数学模型
• 2.4 风力发电机组动态数学模型
• 2.4.1 风速模型
• 2.4.2 风力机模型
• 2.4.3 桨距角控制模型
• 2.4.4 传动机构的模型
• 2.4.5 异步发电机模型
• 2.5 风力发电机组等值
• 2.5.1 按容量加权等值
• 2.5.2 按优化算法等值
• 2.5.3 用最小二乘法进行参数辨识
• 2.6 本章小结
• 第三章 含风力发电的电力系统小干扰稳定性分析
• 3.1 引言
• 3.2 包含风电场的电力系统潮流计算方法
• 3.2.1 直角坐标系下牛顿—拉夫逊法潮流计算
• 3.2.2 风电系统潮流计算
• 3.3 小干扰稳定性机理和分析方法
• 3.4 全系统线性化数学模型
• 3.4.1 风力发电系统线性化数学模型
• 3.4.2 常规同步发电机组线性化数学模型
• 3.4.3 全系统线性化数学模型
• 3.5 算例分析
• 3.5.1 仿真系统的描述
• 3.5.2 系统小干扰稳定性分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 由风力发电引起的电力系统强迫功率振荡
• 4.1 引言
• 4.2 电力系统强迫功率振荡机理及特性分析
• 4.2.1 强迫功率振荡机理
• 4.2.2 强迫功率振荡特性及影响因素
• 4.3 基于风电场接入无穷大系统的仿真分析
• 4.4 基于风电场接入多机系统的仿真分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 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