計及風電接入的電力系統(tǒng)廣義負荷模型研究

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)電技術的快速提高，風電、太陽能和地熱能等可再生能源的發(fā)展十分迅速。風力發(fā)電由于其能量轉化效率很高、功率密度較大、占地面積相對較小、技術相對更加成熟，因此在可再生能源發(fā)電中處于領先地位。然而由于風力具有很強的隨機性與間歇性，大量風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。
負荷模型是電力系統(tǒng)仿真分析的基礎，其準確性對電網(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荷為主的區(qū)域稱為廣義電力負荷。在我國，接入系統(tǒng)的風機主要為異步風力發(fā)電機（恒速恒頻）。由于異步發(fā)電機在動態(tài)過程需要吸收大量的無功功率，因此配電網(wǎng)側風機的接入將使系統(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波動特性的分布式電源的廣泛接入，其等效負荷表現(xiàn)出時變性和隨機性的變化特性。傳統(tǒng)負荷模型已不能準確描述該節(jié)點的等效動態(tài)特性，因此傳統(tǒng)的綜合負荷模型已不再適用。
如今提出可以適用的廣義負荷模型亟待研究，因此本文的主要研究內(nèi)容如下：
(1) 詳細闡述了負荷建模的基礎知識，列出了幾種電力負荷基本成分的模型，介紹了幾種較為經(jīng)典的常規(guī)負荷模型。
(2) 引出廣義負荷模型的概念，基于實際的風電數(shù)據(jù)，運用MATLAB對數(shù)據(jù)進行了分析，得到了風電的電氣與功率特性，并對實際風電數(shù)據(jù)進行了頻域分析。
(3) 在常規(guī)負荷模型的基礎上，計及風電出力的隨機波動性研究了能比較準確描述等效特性的廣義負荷模型，并在四機兩區(qū)域基本模型中對模型進行了仿真，分別在正常運行與發(fā)生故障振蕩的情況下與實際的風電情況進行比對，以此驗證研究的廣義負荷模型的實用性。


關鍵詞：電力系統(tǒng)；廣義負荷模型；風力發(fā)電；仿真分析；