風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響與控制

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 風力發(fā)電的發(fā)展概述 2
1.1.1 國外風力發(fā)電的發(fā)展概述 2
1.1.2 國內(nèi)風力發(fā)電的發(fā)展概述 4
1.2 大規(guī)模風電并網(wǎng)的若干問題 6
1.3 風電并網(wǎng)研究現(xiàn)狀 8
1.3.1 風電機組建模和仿真 8
1.3.2 風電并網(wǎng)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響 9
1.3.3 改善風電并網(wǎng)系統(tǒng)阻尼特性的控制策略 10
1.3.4 其他風電并網(wǎng)問題 11
參考文獻 12
第2章 不同類型風電機組對電力系統(tǒng)小干擾和暫態(tài)穩(wěn)定性的影響研究 15
2.1 引言 15
2.2 風電機組數(shù)學模型 16
2.2.1 異步風電機組 16
2.2.2 雙饋感應風電機組 18
2.2.3 永磁直驅(qū)風電機組 21
2.3 電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析方法 22
2.3.1 小干擾穩(wěn)定分析 22
2.3.2 暫態(tài)穩(wěn)定分析 24
2.4 算例與仿真結(jié)果 24
2.4.1 算例 24
2.4.2 特征根分析 26
2.4.3 時域仿真分析 28
2.4.4 進一步分析 34
參考文獻 37
第3章 DFIG風電場并網(wǎng)對互聯(lián)系統(tǒng)低頻振蕩特性的影響 39
3.1 引言 39
3.2 簡單互聯(lián)系統(tǒng)的低頻特性 40
3.3 含風電機組的互聯(lián)系統(tǒng) 42
3.3.1 雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)模型 42
3.3.2 含風電機組的互聯(lián)系統(tǒng)阻尼特性 44
3.4 算例與仿真結(jié)果 46
3.4.1 算例 46
3.4.2 風電入網(wǎng)輸送距離對阻尼特性的影響 47
3.4.3 聯(lián)絡線傳輸功率對區(qū)域間振蕩模式的影響 52
3.4.4 風電場出力對互聯(lián)系統(tǒng)低頻特性的影響 54
3.4.5 進一步分析 55
參考文獻 58
第4章 附加阻尼控制靜止無功補償器對含風電互聯(lián)系統(tǒng)阻尼特性的影響 60
4.1 引言 60
4.2 DFIG風電場無功功率關(guān)系分析 60
4.3 SVC阻尼控制原理及數(shù)學模型 62
4.3.1 含SVC的互聯(lián)系統(tǒng)區(qū)域模式振蕩的能量描述 62
4.3.2 ADC-SVC模型 63
4.4 算例與仿真結(jié)果 64
4.4.1 系統(tǒng)模型 64
4.4.2 ADC-SVC參數(shù) 65
4.4.3 ADC輸入信號分析 65
4.4.4 系統(tǒng)魯棒性分析 67
參考文獻 69
第5章 UPFC改善含風電電力系統(tǒng)阻尼特性分析研究 72
5.1 引言 72
5.2 UPFC原理及模型 73
5.2.1 UPFC的工作原理 73
5.2.2 UPFC的數(shù)學模型 73
5.3 含UPFC的互聯(lián)電力系統(tǒng)阻尼特性 75
5.3.1 功率振蕩阻尼控制器 75
5.3.2 系統(tǒng)模型 75
5.4 仿真分析 75
5.4.1 UPFC對系統(tǒng)阻尼特性的影響 75
5.4.2 POD控制器對系統(tǒng)阻尼特性的影響 76
5.4.3 聯(lián)絡線傳輸功率對系統(tǒng)阻尼特性的影響 77
5.4.4 系統(tǒng)魯棒性仿真分析 77
參考文獻 80
第6章 FACTS裝置對含風電互聯(lián)系統(tǒng)低頻振蕩特性的分析 82
6.1 FACTS裝置簡介 82
6.1.1 靜止無功補償器 82
6.1.2 統(tǒng)一潮流控制器 83
6.2 FACTS原理及數(shù)學模型 84
6.3 FACTS裝置定位與功率振蕩阻尼控制器 85
6.3.1 采用留數(shù)指標定位FACTS裝置 85
6.3.2 附加阻尼控制器 86
6.4 仿真分析 86
6.4.1 UPFC與SVC對電力系統(tǒng)阻尼特性的影響 86
6.4.2 含風電電力系統(tǒng)的魯棒性仿真分析 89
參考文獻 91
第7章 四種不同類型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器對系統(tǒng)穩(wěn)定性能的改善 93
7.1 引言 93
7.2 系統(tǒng)模型和相關(guān)概念 94
7.2.1 概率特征值 94
7.2.2 優(yōu)化問題和求解方法 94
7.3 四種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型 95
7.3.1 CPSS 95
7.3.2 SNPSS 95
7.3.3 APSS 96
7.3.4 MBPSS 96
7.4 算例分析 97
7.4.1 特征值分析 97
7.4.2 大干擾時域仿真 102
參考文獻 103
第8章 利用廣義相位補償法優(yōu)化PSS改善風電并網(wǎng)系統(tǒng)阻尼特性研究 106
8.1 引言 106
8.2 PSS改善系統(tǒng)低頻振蕩特性原理 107
8.2.1 基于單機無窮大系統(tǒng)的低頻振蕩機理分析 107
8.2.2 PSS改善系統(tǒng)阻尼的原理 108
8.3 廣義相位補償法 109
8.4 PSS改善風電并網(wǎng)后系統(tǒng)阻尼特性分析 111
8.4.1 算例系統(tǒng) 111
8.4.2 風機出力不同時的改善效果 113
8.4.3 聯(lián)絡線傳輸功率不同時的阻尼特性 115
參考文獻 116
附錄A 3機9節(jié)點系統(tǒng) 118
附錄B 8機24節(jié)點系統(tǒng) 120
附錄C 2區(qū)域4機系統(tǒng) 122
彩圖