没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
分布式发电对系统稳定性影响的研究.pdf
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 132 浏览量
2022-06-21
20:14:44
上传
评论
收藏 2.44MB PDF 举报
温馨提示
试读
64页
分布式发电对系统稳定性影响的研究.pdf
资源推荐
资源详情
资源评论
硕士论文
分布式发电对系统稳定性影响的研究
1绪论
1.1课题研究背景及意义
随着经济的发展,我国的电力工业基本上已经发展成以“大机组、远距离、高电压”
输电为主的供电模式。这种集中式单一的供电模式使系统装机容量有所减少,设备的利
用率得以提高,同时也使系统的可靠性得到提高。在过去的很多年里,这种供电模式得
到了全世界的广泛应用。然而这种集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统同样
存在着不可避免的缺陷【l捌。首先集中发电的模式加重了用户对区域输电网的依赖,提高
了技术难度,降低了系统的安全稳定,电网中任何地方发生故障,其产生的扰动都有可
能使得电网发生大面积的停电,更有甚者会使得全网崩溃,对整个电网造成极大的影响,
如众所周知的2003年8月4日的美加大停电事故即为这种集中供电方式运行不当造成
的严重后果。其次,集中发电不能灵活的跟踪电力系统负荷的变化,经济效益较低。另
外,传统的发电系统中,火力发电占很大一部分,火力发电虽然比较容易满足用户的需
求,但是其发电过程中排放了大量的温室气体和粉尘,对环境造成了很大的污染。基于
这些传统电力工业的弊端,以及人们日益增长的用电需求和环境保护意识,我们迫切需
要寻求一种清洁、高效的新能源。
随着用电需求的不断增长、环境污染的日益加重以及电力科学技术发展的不断进
步,人类面I临着经济和社会可持续发展的双重挑战,一种新型的清洁环保、高效和灵活
的发电方式——分布式发电(Distributed
Generation,简称DG)【3】开始受到人们热切的关
注,并得以广泛的应用。相对于传统的发电方式,DG有着安装便捷、环境污染小、占
地面积少等优点【4】。这些优势使得分布式发电在全世界范围内得以迅速发展。在美国电
力科学研究院的一项研究中,分布式发电的发展态势受到关注,其研究表明分布式能源
有潜力占据未来新发电容量的25%,并将以每年超过80000MV的速度递增【51。分布式
发电既可以满足电力系统和用户的特定要求,又可以弥补传统电力系统的可靠性与经济
性。DG的引入给现代电力系统的运行和控制带来了巨大的变化。DG作为清洁高效的
新能源,为可持续发展带来了便利,为实现能源的优化配置提供了有效的途径【6】。因此
对DG的研究有着及其重要的意义。
分布式发电的接入给系统带来很多经济效益,比如,DG的接入减小了线路损耗、
减少了输电阻塞、延缓了输配电设备的投资新建等r7,8】。然而,DG的并网大大改变了原
来电力系统的规划和调度,使得电网结构复杂化,在一些电力系统的分析研究中必须重
新考虑到DG的影响。随着用电负荷的日益增长,DG的投入不断增加,DG给系统带来
硕士论文
分布式发电对系统稳定性影响的研究
很大的优势。在偏远山区安装分布式发电,可以充分的利用当地的地势资源,就地发电,
直接对该地区的用户进行供电。这种就地供电的方式,可以使得该地区新增加的负荷都
可以由分布式发电提供电能,降低了远距离输配电的成本,另外分布式发电的安装成本
也比较少,实现了资源的节约,是比较经济的供电方式。
d)启动速度快,调峰性能好,提高了系统安全稳定性
分布式发电的运行及操作都比较的简单便捷,DG的启动速度很快,有着很好的调
峰能力。在用电高峰期的时候,如果采用燃气轮机等分布式发电实现热、冷、电三联供
系统,能够提供一定的电力,很好的解决了高峰期的电力需求,降低了电力峰荷,达到
了电力负荷调峰的目的。
另外,由于分布式发电的独立性,以及启动速度迅速,很好的弥补了大电网安全稳
定性的不足的缺点,当发生大面积停电,或者电网崩溃时,分布式发电可以持续供电。
分布式发电直接安放在用户侧,负荷变化的跟踪速度很快,有着很强的负荷变化适应能
力,大大的提高了系统的安全性和稳定性。DG不可避免的已经成为传统方式不可或缺
的重要补充。
1.2.2分布式发电的分类
对于分布式发电的容量范围,各国际电气组织还没有得到统一的意见,不过普遍认
为可以有小到几kW的微型DG,也可以有大到几百MW的大规模分布式发电。总的来
说,可以根据DG的额定容量将其进行分类,如:微型DG(容量为1W ̄5km、小型DG(容
量为5KW-5MW)、中型DG(容量为5MW~50MW)和大型DG(容量为50MW ̄300MW)。
另外,也可以从DG所用的一次能源以及并网接口等角度进行分类。下面根据DG
使用的发电技术类型进行分类,分别介绍以下几种。
1)风力发电技术
与煤、石油这些常规的一次能源不同,风力发电是一种新型的可再生能源,它分布
广泛,不存在枯竭的问题,而且蕴含的能量巨大。因此,风力发电受到广泛关注,是目
前最成熟,也是经济效益最好的分布式发电技术。另外,随着温室效益的日益恶化,环
境保护和节约能源问题受到越来越多的关注,发展可再生无污染的风力发电技术被认为
是最有效的环保措施。发展风电可以减少有害气体的排放,缓解日益严重的温室效应,
因此,风力发电得到世界各国越来越多的关注【24’251。
我国陆地面积辽阔,可以进行开发利用的风能约20亿kW,风力发电有着广阔的发
展前景。目前,独立运行的风电机组容量在几百瓦到几十千瓦,比较小;而并网运行的
风电机组单台容量在几百千瓦到几兆瓦,绝大多数并网的风电场容量都小于50MW。
根据风力发电机组气动功率的调节技术,可以将风力发电分为定桨距调节和变桨距
调节。定桨距调节主要对兆瓦级以下的风电机组进行控制,而变桨距调节主要用于控制
3
硕士论文
分布式发电对系统稳定性影响的研究
研究含分布式发电系统稳定性的基础。
在潮流计算过程中,传统的发电机节点一般作为PQ节点、PV节点或平衡节点,然
而DG作为新型的发电系统,本身有其特殊性,‘因此,在潮流计算中其节点是否能作为
上述三种节点类型需要全面考虑。
文献【32】详细介绍了分布式发电的并网接口形式,并建立了其在潮流计算中的数学
模型,提出基于灵敏度补偿的潮流计算算法,这种方法可以方便有效的处理PV节点和电
压静特性节点;但每次在处理无功功率越限,PV节点转换节点类型时,都必须重新修正
无功灵敏度矩阵。
文献【20】分析中小容量的分布式发电系统,将其视作可控的动态负荷,认为DG输出
的有功功率和无功功率基本不变,即视为PQ节点处理,显然这样简单的处理并不能很好
的反应DG对潮流的影响。文献[331将分布式发电作为PQ和PV节点处理,应用前推回代
法求解潮流,但是对于若环网,系统的收敛性较差。文献【34】中认为通过电力电子变换
器与电网相连的分布式发电,其无功功率可以被控制在一定的范围内,因此在潮流计算
过程中将该类型DG视为PV节点处理。
文献【35】中分别建立了风力发电机的PQ模型和RX模型,并将两种模型带入程序
中计算进行比较。文献【36】将输出有功视为风速的函数,将输出无功视为节点电压和有
功功率的函数,并建立基于异步发电机等值电路的P.QⅣ)型分布式发电模型,最后在对
传统的前推回代潮流算法进行相应改进和补充的基础上,从而实现包含风力发电机组的
配电网潮流计算。文献【37】建立了异步风电机组Q.V交替迭代的数学模型,这种方法编
程方便简洁,但在潮流计算中多出一组风电机组端电压的迭代,从而增加了原先的计算
县
亘O
文献[38】研究基于分布式松弛母线模型的分布式发电不平衡三相潮流计算算法,计
算流程比较复杂,而且论文中没有对具体形式的分布式发电进行分类说明。文献【39】中
研究改进的前推回代潮流计算算法,文中提出按级分解多分支或者非终端馈线的潮流计
算算法,并将DG以及并联电容器作为PQ节点进行处理。
1.3.2分布式发电的数学模型
建立DG的动态数学模型是进行含分布式发电的系统稳定性影响研究的前提,分布
式发电的模型是研究系统动态特性的基础。因此,学者们在分布式发电系统的建模方面
开展了很多研究。在DG建模中,关注最多的是风电机组的建模问题,其他类型的数学
模型建立相对较少。
文献【40】中将双馈电机的动态模型简化成三阶数学模型,最终的仿真结果与采用复
杂模型所得结果之间的误差很小。文献141]@详细分析了各种类型风力发电机的动态模
型,并采用简单系统进行验证。文献【42】中推导了鼠笼异步发电机、双馈感应发电机和
剩余63页未读,继续阅读
资源评论
programmh
- 粉丝: 4
- 资源: 2163
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功