间歇性电源对电网电压运行特性的影响分析

作     者：范荣奇 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：段献忠

授予年度：2011年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：间歇性电源 电压运行特性 概率潮流 风速相关性 风光互补性 

摘      要：随着传统化石能源的日益枯竭,寻找新的替代能源来缓解能源危机已经迫在眉睫,其中风能和太阳能被认为是在核聚变实现之前可大规模应用的两种新能源形式,近年来得到了迅猛发展。 风能和太阳能具有显著的随机性和间歇性,将其以风电场和光伏电站的形式大量接入电网,势必会对电网的安全稳定运行产生影响。本文以大量间歇性电源并网为背景,重点分析了风电场和光伏电站两类间歇性电源并网对电网电压运行特性的影响。 本文建立和总结了异步风力发电机、双馈感应风力发电机及光伏阵列等间歇性电源的各种稳态分析模型,包括确定性模型和概率性模型,对各种模型的优缺点进行了分析和比较,运用确定性方法分析了间歇性电源的类型、容量及无功补偿度等因素对电网稳态电压分布和静态电压稳定性的影响。 地理位置邻近的多个风电场的风速往往具有较强的相关性,风速和光强在一定程度上具有天然的互补性,这些因素都会造成多个间歇性电源的出力具有一定的相关性,而目前用于分析含间歇性电源电力系统的概率潮流计算方法一般假设系统中各间歇性电源的功率是相互独立的。鉴于此,本文利用ARMA模型和时移技术建立了多个风电场间风速的相关性模型,利用FCM聚类分析和多维相关正态分布抽样技术建立了风电场风速和光伏电站光强的互补性模型,重点研究了风速相关性和风光互补性对概率潮流计算结果的影响。本文将风速相关性模型整合到机会约束规划的方法中,对风电场最大允许装机容量和风电场无功补偿量进行了优化,使优化结果更加合理。本文所做研究对含大量间歇性电源电力系统的正常运行和合理规划具有一定的实际意义。