基于HVDC和HVAC技术的并网风电场稳定性分析

作     者：吴寒 

作者单位：新疆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王维庆;焦莉

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：风电场 VSC-HVDC DIgSILENT/PowerFactory 系统故障 UPFC 

摘      要：化石能源大量消耗被广泛关注，并且其带来的污染问题也不容小觑。清洁能源的利用特别是风力发电，为世界能源发电带来的新的形式。电力电子领域的研究及制造水平不断提高促进了电力工业的发展，鉴于电压源（Voltage Source）换流器的直流输电方式优点显著，逐渐成为大渗透率的可再生能源并网输电的首选方案。将大规模风电场产生的电能安全经济可靠地运输到负荷中心电网是一个新的技术领域。 本文主要讨论的内容有：基于大型风力发电系统的特性特点，以及VSC-HVDC输电系统数学模型，设计了适于大型风电场风电传输的柔性VSC-HVDC系统送端换流站和受端换流站的调控方案。接着在软件DIgSILENT/PowerFactory平台建立了风电场经直流、风电场经交流两种输电方式接入电力网的仿真结构，比较了两种并网方式的工程技术特点，通过对两种并网风电工程故障下动态响应特性的仿真分析，试验表明直流风电并网工程中，VSC-HVDC系统对提高送端风电场（电源）运行水平以及受端交流系统运行可靠性的贡献。 最后，针对大型风电系统交流并网工程稳定裕度不足问题，提出在风电基地经双回交流线路接入电网结构中装设新型FACTS无功电源设备统一潮流控制器。验证了其在风电基地HVAC联网工程中，对提高各母线电压水平以及风电场穿越故障性能的贡献。