計及風(fēng)電接入的電力系統(tǒng)廣義負(fù)荷模型研究

1.54萬字 55頁 原創(chuàng)作品已通過查重系統(tǒng)

摘 要
近年來，隨著節(jié)能減排政策的大力推廣，智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式發(fā)電技術(shù)的快速提高，風(fēng)電、太陽能和地?zé)崮艿瓤稍偕茉吹陌l(fā)展十分迅速。風(fēng)力發(fā)電由于其能量轉(zhuǎn)化效率很高、功率密度較大、占地面積相對較小、技術(shù)相對更加成熟，因此在可再生能源發(fā)電中處于領(lǐng)先地位。然而由于風(fēng)力具有很強(qiáng)的隨機(jī)性與間歇性，大量風(fēng)電接入將對電力系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響。
負(fù)荷模型是電力系統(tǒng)仿真分析的基礎(chǔ)，其準(zhǔn)確性對電網(wǎng)的分析與控制具有重要影響。如今，在一些電網(wǎng)的區(qū)域中含有較多的地方小電廠，有的電網(wǎng)中可能還含有分布式電源或者新能源電源，這種含有電源但仍然是以負(fù)荷為主的區(qū)域稱為廣義電力負(fù)荷。在我國，接入系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)主要為異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)（恒速恒頻）。由于異步發(fā)電機(jī)在動態(tài)過程需要吸收大量的無功功率，因此配電網(wǎng)側(cè)風(fēng)機(jī)的接入將使系統(tǒng)電壓穩(wěn)定與暫態(tài)穩(wěn)定的問題更加突出。近年來，隨著大量具有功率隨機(jī)波動特性的分布式電源的廣泛接入，其等效負(fù)荷表現(xiàn)出時變性和隨機(jī)性的變化特性。傳統(tǒng)負(fù)荷模型已不能準(zhǔn)確描述該節(jié)點(diǎn)的等效動態(tài)特性，因此傳統(tǒng)的綜合負(fù)荷模型已不再適用。
如今提出可以適用的廣義負(fù)荷模型亟待研究，因此本文的主要研究內(nèi)容如下：
(1) 詳細(xì)闡述了負(fù)荷建模的基礎(chǔ)知識，列出了幾種電力負(fù)荷基本成分的模型，介紹了幾種較為經(jīng)典的常規(guī)負(fù)荷模型。
(2) 引出廣義負(fù)荷模型的概念，基于實(shí)際的風(fēng)電數(shù)據(jù)，運(yùn)用MATLAB對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，得到了風(fēng)電的電氣與功率特性，并對實(shí)際風(fēng)電數(shù)據(jù)進(jìn)行了頻域分析。
(3) 在常規(guī)負(fù)荷模型的基礎(chǔ)上，計及風(fēng)電出力的隨機(jī)波動性研究了能比較準(zhǔn)確描述等效特性的廣義負(fù)荷模型，并在四機(jī)兩區(qū)域基本模型中對模型進(jìn)行了仿真，分別在正常運(yùn)行與發(fā)生故障振蕩的情況下與實(shí)際的風(fēng)電情況進(jìn)行比對，以此驗證研究的廣義負(fù)荷模型的實(shí)用性。


關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；廣義負(fù)荷模型；風(fēng)力發(fā)電；仿真分析；