风电并网对电力系统的影响分析开题报告

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风电接入对配电网的影响及对策研究的开题报告

风电接入对配电网的影响及对策研究的开题报告

风电接入对配电网的影响及对策研究的开题报告题目:风电接入对配电网的影响及对策研究一、研究背景随着可再生能源的快速发展,风力发电已成为新能源领域的重要产业。

风电接入配电网不仅可以降低燃煤发电的污染排放量,还可以为电力系统提供更加稳定和安全的电力供应。

然而,风电接入配电网也带来了一些潜在的问题,如稳定性、电压品质等问题。

因此,本文选取风电接入配电网这一前沿问题,研究其对配电网的影响及对策。

二、研究目的本文旨在分析风电接入配电网的影响因素、影响程度及可能产生的问题,并提出相应的对策,为促进风电接入配电网的可持续发展提供参考和建议。

三、研究内容和方法3.1 研究内容:(1)现有风电接入配电网的情况和存在的问题进行分析。

(2)分析风电接入配电网的影响因素,包括风电系统的设计、电网的结构、电力负荷等。

(3)运用仿真软件,对不同场景的风电接入配电网进行模拟,分析风电接入配电网对电网稳定性、电压品质的影响。

(4)提出相应的对策,如优化配电网结构、改善电力负荷,以及运用新型控制技术等。

3.2 研究方法:(1)文献调研法:通过查阅国内外相关文献,了解风电接入配电网研究的最新进展和存在的问题,为研究提供基础资料。

(2)仿真模拟法:运用PSCAD、MATLAB等仿真软件,对不同情况的风电接入配电网进行模拟分析,以定量分析其对电网的影响。

(3)实证分析法:对风电接入配电网进行实地调研,了解当地情况及存在的问题,为研究提供实证数据。

四、预期结果预计研究结果将包括:(1)分析风电接入配电网的影响因素、影响程度等,并指出存在的问题。

(2)针对风电接入配电网存在的问题,提出相应的对策。

(3)通过仿真模拟和实证分析,验证提出的对策的可行性和有效性。

五、研究意义本文研究风电接入配电网的影响及对策,对于保障电网的稳定性和提高电力质量具有重要的理论和现实意义。

同时,也为未来的风电接入配电网的规划和建设提供指导和参考。

大型风电场接入电网的稳定性问题研究的开题报告

大型风电场接入电网的稳定性问题研究的开题报告

大型风电场接入电网的稳定性问题研究的开题报告一、研究背景随着我国能源结构的调整和清洁能源的大力发展,风电作为重要的可再生能源之一,其装机规模和发电量也不断增加。

而大型风电场并网后,对电网的稳定性和可靠性产生了深远影响。

因此,研究大型风电场接入电网的稳定性问题,对于促进清洁能源的可持续发展和电网的稳定运行具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在通过分析大型风电场接入电网的特点和运行情况,探讨其对电网稳定性的影响,并提出相应的解决方案,为电网的稳定运行提供支持。

三、研究内容(1)大型风电场及其接入电网的概述:介绍大型风电场的概念、特点、分类及其接入电网的结构、工作原理等。

(2)大型风电场对电网稳定性的影响分析:分析大型风电场对电网稳定性的影响因素,包括电网频率、电压、电流等方面,探讨其对电网的影响机理和影响程度。

(3)大型风电场接入电网的稳定性分析:利用PowerFactory等软件进行电网稳定性仿真分析,在考虑大型风电场接入电网前后的情况下,比较分析不同情况下电网的稳定性。

(4)大型风电场接入电网的稳定性调控策略:根据仿真分析结果,提出相应的稳定性调控策略,包括对风电场功率控制、电网稳定控制等方面的措施。

四、研究方法本研究采用文献调研、理论研究和仿真分析方法。

通过文献调研和理论研究,对大型风电场接入电网的基本特点和稳定性问题进行综合分析;采用PowerFactory等软件进行仿真分析,进一步评估不同稳定性调控策略的效果。

五、研究意义本研究能够深入探究大型风电场接入电网的稳定性问题,为电网稳定运行提供支持,为我国清洁能源的可持续发展做出贡献。

同时,本研究的成果还可为电力企业制定风电场接入电网的稳定性调控策略提供科学依据。

风能发电并网系统的研究的开题报告

风能发电并网系统的研究的开题报告

风能发电并网系统的研究的开题报告一、选题背景及意义近年来,随着经济的发展和环保意识的提高,风力发电被广泛应用于各个领域。

然而,由于风能的不稳定性和天气的变化,风电站在电网中的并网质量和稳定性仍然是研究的热点和难点之一。

风能发电并网系统的研究旨在解决风电并网质量问题、提高电网的能量利用率和环境保护。

二、研究目的本研究的目的主要有以下两点:1.分析风能发电及电网并网系统的工作原理和特征,探究并网系统对风能发电的影响因素和影响机理。

2.提出一种有效的风能发电并网系统及其控制策略,论证其在电网中的可行性和效果。

三、研究内容和方法1.系统研究风能发电及电网并网系统的工作原理和特点,探究并网系统对电网的影响因素和影响机理。

2.分析并比较国内外实际应用中的风能发电并网系统,总结其优缺点和适用范围。

3.设计一种适用于电网的风能发电并网系统,包括控制器、逆变器、储能装置等,论证其在电网中的可行性和有效性。

4.利用MATLAB/Simulink等工具,建立风能发电并网系统的仿真模型,对其进行仿真实验,验证其并网质量和稳定性。

四、预期成果本研究的预期成果主要有以下两方面:1.建立一套完整的风能发电并网系统,并提出相应的控制策略和优化方案,论证其在电网中的可行性和有效性。

2.开展仿真实验,验证并网系统在电网中的并网质量和稳定性,为风能发电在电网中的应用和推广提供理论和技术支撑。

五、研究进度安排第一学期:1月-2月:撰写开题报告、文献调研、设计方案讨论3月-4月:系统研究风能发电及电网并网系统的工作原理和特点第二学期:5月-6月:分析比较国内外实际应用中的风能发电并网系统7月-8月:设计并论证一种适用于电网的风能发电并网系统第三学期:9月-11月:建立风能发电并网系统的仿真模型,进行仿真实验12月:撰写毕业论文、准备答辩六、参考文献[1] 周春阳, 李颖东. 风力发电技术和发展态势, 电网技术, 2008(4):7-10.[2] 许勇明, 董建民. 风电并网技术的研究综述, 电工技术学报, 2009(4):87-93.[3] 王恒伟, 秦勇, 韩永生. 风电场电站集中控制系统研究, 电子科技大学学报, 2009(6):893-898.[4] Jinguo Li, Jian Li, Xiaofei Jiang, et al. Design and implementation of a grid-connected wind power generation system with battery energy storage, IET Renewable Power Generation, 2015(6):578-586.[5] Dieter Schröder, Christian Köhler, Andreas Reuter, et al. Benefits of increasing wind power generation in Germany, Renewable Energy, 2010(35):2223-2229.。

风电并网对电力系统安全稳定的影响分析

风电并网对电力系统安全稳定的影响分析

风电并网对电力系统安全稳定的影响分析摘要:风力发电是一种无污染、可再生的电能生产方式,在传统化石能源储量日益减少、风力发电技术不断成熟的环境下,国内风电场的建设规模也在不断增加。

在风电场大规模并网的过程中,对电网系统的正常运行必然会产生干扰影响,出现诸如电压波动大、供电质量下降等情况,不仅影响电力用户的用电体验,而且也增加了电网系统出现故障的概率。

本文在分析风电并网对电力系统安全稳定运行带来多方面影响的基础上,就如何控制风电并网后带来的负面影响提出了几点建议。

关键词:风力发电;并网运行;电力系统;安全影响引言:现阶段国内风力发电的形式主要有两种,一种是风电场独立运行,即离网型;另一种是风电场接入电力系统运行,即并网型。

相比之下,并网性风力发电由于得到了大电网的补偿和支撑,因此无论是在提高风能利用率还是风电转化率方面,都具有更加明显的优势。

随着国内风力发电市场的逐渐成熟,风电并网也逐渐成为一种主流趋势。

在这一背景下探究如何确保并网后电力系统运行稳定性和安全性,具有重要的现实意义。

一、风电并网对电力系统安全稳定的影响1、对供电质量的影响随着人们环保意识的增强,以及风电使用成本的下降,越来越多的电力用户使用风电代替传统的火电。

在电力用户增加的同时,人们对于风力发电厂的电能质量也提出了更高的要求。

在风电并网后,由于不同风电场输出的无功功率不一致,混合后导致电网整体电压会受到波及影响。

体现在用户端,就是电能质量降低。

目前针对风电并网造成电能质量降低的问题,主要的应对措施有两种:其一是供电公司采用软启动的方式,可以短时间内稳定电网电压。

但是这种措施也有弊端,例如频繁的软启动会增加谐波,从长远来看不利于电网系统的稳定;其二是增加电网系统中换流器的数量,以分担工作负荷,提高对不稳定电压的调控能力。

但是换流器增多后,也会增加电网运行负担,造成了电能浪费。

2、对继电保护装置的影响我国传统电网主要采用电力分配系统,将产生的电能借由电力系统传输到各个负荷,保持单向传输,但是风电场并网后,将改变传统电能传输方式,实现双向传输。

并网风电场的有功功率补偿与稳定性控制的开题报告

并网风电场的有功功率补偿与稳定性控制的开题报告

并网风电场的有功功率补偿与稳定性控制的开题报告一、研究背景与意义随着环保意识普及和能源结构转型,风电发电作为清洁能源的代表逐渐得到广泛应用。

目前,大规模的风电场的建设已经成为许多国家的政策支持的重点领域。

而并网风电场在直接向电网输送电能的过程中,会面临各种电力系统的问题,特别是在应对电网扰动和提高系统稳定性方面,仍需进一步解决。

由于风速变化等因素的影响,风电场的出力具有波动性和不稳定性。

同时,传统的电力系统中使用的传输线路和变压器等电气设备均会产生电感和电容等元素,形成无功电流,并对稳定性造成影响。

因此,在并网风电场中引入有功功率补偿和稳定性控制技术,可以以一定程度上缓解风电场发电对电力系统造成的负担,提高系统稳定性。

二、研究内容和方法本文主要研究并网风电场的有功功率补偿及稳定性控制技术。

具体内容包括以下几个方面:1. 基于MATLAB/Simulink搭建风电发电系统模型,考虑风电场中不同发电机的运行特点和电力系统的稳定性要求;2. 设计有功功率补偿控制器,通过无功功率的调节实现稳定有功功率输出,减小风电场对电网的影响;3. 设计稳定性控制器,以实时控制风电场的输出功率和控制无功功率为目标,根据实际运行情况对控制器进行优化,以提高系统稳定性;4. 通过仿真实验对所设计的有功功率补偿和稳定性控制器的控制效果进行验证,并对仿真结果进行分析和比较。

三、预期研究结果在完成本研究后,预计可以得到以下结果:1. 可以建立一套完整的风电发电系统模型,在模型中考虑电气特性和稳定性需求,为后续研究提供准确的模拟工具;2. 设计的有功功率补偿控制器可以有效地调节有功功率输出,减少风电场对电网的负载,帮助电力系统更有效地接受风电场输送的电能;3. 设计的稳定性控制器可以实现按需调节风电场的输出功率和控制无功功率,提高系统稳定性,有效应对电网扰动和发电负荷波动等问题;4. 通过仿真实验,可以验证控制器的效果,并对仿真结果进行分析和比较,为进一步研究提供理论基础和实践指导。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究1. 引言1.1 背景介绍风电机组是利用风能转换成电能的装置,是一种清洁能源发电方式。

随着环保意识的提高和可再生能源的发展,风电机组的装机容量逐渐增加,也越来越多地并入到电网中。

风电机组并网对电网稳定性的影响备受关注。

传统的电力系统主要依靠燃煤、火电等发电方式,这些发电方式不易受到外界因素的影响。

但随着风电机组等可再生能源的广泛应用,电力系统面临着新的挑战。

由于风能的不稳定性和不可预测性,风电机组并网对电网频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流以及传输能力等方面都会产生影响。

研究风电机组并网对电网稳定性的影响成为当前学术界和电力行业的热点问题。

了解风电机组并网与电网稳定性之间的关系,有助于更好地控制风电功率的输出,提高电网的可靠性和安全性。

本文将从多个方面对这一问题展开研究和探讨。

1.2 研究目的研究目的旨在探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,具体包括频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流和传输能力等方面。

通过深入研究风电机组并网对电网的影响机制,可以为电力系统的规划、运行和控制提供科学依据,对于提高电网的可靠性、稳定性和经济性具有重要意义。

本研究旨在揭示风电并网在不同情况下对电网稳定性的影响规律,为电力系统的风电并网规划和运行管理提供技术支持,促进清洁能源的大规模应用和电力系统的可持续发展。

通过研究风电机组并网对电网的影响,可以为相关部门制定更为合理的政策和措施,提高电网运行的效率和可靠性,推动电力系统向低碳、清洁、智能的方向发展。

1.3 研究意义风力发电具有清洁、可再生、资源广泛等优点,被广泛应用于电力系统中。

随着风电机组规模的不断扩大,其并网对电网稳定性的影响越来越显著。

本研究旨在深入探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,为电力系统运行提供科学依据和技术支持。

风电机组并网对电网频率稳定性的影响是本研究的核心内容之一。

风电机组的不稳定输出会导致电网频率波动,影响电网的稳定运行,因此有必要对其影响机理进行深入研究。

大规模风电并网条件下对电力系统的影响

大规模风电并网条件下对电力系统的影响

大规模风电并网条件下对电力系统的影响摘要:随着电力需求量的不断提升,依旧依靠传统的火力发电方式进行电力生产不仅会造成大量的能源浪费,同时还可能造成环境污染问题的加重。

积极开展风力发电的研究,完善风电产业是十分必要的,但是大规模风电并网的实现也将会对电力系统造成十分不利的影响。

本文简要就当前大规模风电并网可能会对电力系统造成的影响和问题进行分析,并以此为基础探讨了对相关影响问题进行解决的具体措施,以期为我国风力发电水平的优化提供参考。

关键词:大规模;风电并网;电力系统;影响;措施在社会经济的不断发展下,现代电能缺口问题日益严重,电力生产能源精确与环境污染问题对清洁可再生能源的利用提出了更高的要求。

风力发电产业就是在这种情况下催生起来的重要电力发展,其具有环境影响小、能源利用效率高以及电力生产成本较低等多种优势,已经在我国实现了较好的研究与应用突破。

但是由于风速是资源应用中的不可控因素,导致风力发电表现为间歇性较强、可控性能较差,以及难以实现有效的预测等。

一、大规模风电并网将造成的电力系统影响问题分析(一)导致电力系统稳定性下降风电场在实际发电生产过程中的有功出力将会直接造成负荷特性极限功能提升,这将会实现静态电压的稳定状态维持。

但是发电过程中的无功需求则会造成负荷特性的极限功能降低,这又在极大的程度上影响了静态电压的稳定性。

而当电力系统当中接入大规模风电场时,风电场工作需要在电力系统中得到大量的无功功率,这将导致整体的电力系统稳定性下降。

另外,风电并网的实现在极大的程度上影响了配电网功率流向与分布。

所以,当风电注入功率不断提升,则电网中的局部电压以及功率将会出现波动,甚至高于电网安全运行要求,造成系统的稳定性降低。

并且随着风电装机容量的不断提升,则电网所受到的功率冲击效应也将会提升,进而对系统的稳定性造成更大的影响。

(二)造成系统电能的质量普遍下降造成电力系统中电能质量下降的主要原因就在于电压波动以及电压闪变问题造成的影响。

风力发电对电力系统电压影响的研究的开题报告

风力发电对电力系统电压影响的研究的开题报告

风力发电对电力系统电压影响的研究的开题报告一、研究背景随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重,可再生能源逐渐成为人们的关注焦点。

其中,风力发电由于具有无污染、永续性、分布广泛等优势,成为可再生能源的重要组成部分。

近年来,全球风力发电容量快速增长,而电力系统的负荷水平和负荷特性也在发生着变化。

因此,风力发电对电力系统的影响成为了研究的热点之一。

二、研究内容本研究旨在探讨风力发电对电力系统电压的影响。

具体内容包括:1. 风力发电场的建模与仿真首先,对风力发电场进行建模,建立其电气仿真模型。

通过仿真分析,研究风速变化、风能捕获率、风机功率输出等因素对风力发电场输出电压的影响,为后续分析提供数据支持。

2. 电力系统的建模与仿真针对不同的电力系统,建立其电气仿真模型。

分别考虑传统电力系统和新能源电力系统两种情况。

仿真分析电力系统的运行状态和电压特性,为进一步分析风力发电对电力系统电压的影响提供数据支持。

3. 风力发电场接入电力系统的电压影响分析分析不同容量的风力发电机接入电力系统后,对电力系统电压的影响。

通过仿真分析,研究风力发电场对电力系统电压的调节作用和调节效果,探讨风力发电对电力系统电压的影响机理。

4. 风力发电与电力系统调度的优化在上述分析的基础上,研究风力发电与电力系统调度的优化问题。

通过优化分析,提出风力发电与传统电力系统之间的优化调度方案,实现电力供需的平衡和电压的稳定。

三、研究意义本研究可以为风力发电场的建设和运行提供指导意义。

研究结果有助于深入理解风力发电对电力系统电压的影响机理,为设计可靠、高效的风力发电场和电力系统调度方案提供理论依据。

同时,本研究还可以为未来的新能源电力系统建设提供借鉴,并促进可再生能源的合理利用,促进经济可持续发展。

风电场对电力系统稳定性的影响的开题报告

风电场对电力系统稳定性的影响的开题报告

风电场对电力系统稳定性的影响的开题报告引言:随着电力系统规模的不断扩大和非化石能源的不断发展,风力发电逐渐成为了重要的电力来源之一。

风电场作为含有大量分布式风力发电机的电力系统,其对电力系统的稳定性有着重要的影响。

本文将重点研究风电场对电力系统稳定性的影响,并探究优化风电场布局、提高风电场运行控制等方面的解决方案。

1. 风力发电技术及其在电力系统中的应用风力发电是一种使用风力进行动力转换的发电方式。

风力发电的基本原理是利用风能带动风力涡轮机旋转,然后通过发电机将风能转换成电能。

风力发电具有简单、环保、可再生等特点,一直以来都受到了广泛的关注。

风力发电机可以单独发电,也可以组成风电场。

在电力系统中,由于风力发电机容易受到风速、风向等自然因素的影响,因此单独使用风力发电机难以满足电力系统的要求。

但是如果将多个风力发电机组成风电场,通过互相协调来实现电力输出的稳定性,就可以更好地适应电力系统的需求。

2. 风电场对电力系统稳定性的影响风电场对电力系统的稳定性有着深远的影响。

首先,风电场对电力系统中的频率稳定性产生影响。

由于风力发电机的输出功率与外部环境因素(如风速、风向等)相关,因此在风电场内可能会出现功率波动的情况。

而这种功率波动会传播到整个电力系统中,导致频率的不稳定。

其次,风电场也会对电力系统的电压稳定性产生影响。

风电场中的风力发电机常常需要通过变流器将其输出的交流电转换成直流电。

而这种转换过程可能会产生电力质量问题,例如电压波动、谐波等。

这些问题可能会对电力系统中的其他设备产生影响,导致电压的不稳定。

3. 优化风电场布局的影响对于电力系统中的风电场,通过优化风电场布局,可以降低其对电力系统的影响,提高电力系统的稳定性。

一方面,通过合理选择风电场的位置,掌握风能分布规律,可以使不同风力发电机之间的功率波动呈现出一定的协同性,从而降低其对电力系统的不稳定性产生的影响。

另一方面,通过合理设计风电场内部的输电网络,可以更好地控制风电场的输出功率,并降低电力系统中的电压波动、电流谐波等问题。

并网型风力发电机组的软并网控制系统研究的开题报告

并网型风力发电机组的软并网控制系统研究的开题报告

并网型风力发电机组的软并网控制系统研究的开题报告一、选题背景近年来,随着环保意识的不断提升以及可再生能源的广泛应用,风力发电得到了广泛的关注。

而随着并网型风力发电技术的成熟,风力发电已经成为重要的清洁能源。

然而,由于风力具有波动性和随机性,风力发电对网络的影响也就不可避免,因此怎样有效地控制风力发电的并网行为以确保电网的安全、稳定和高效运行,成为了当前风力发电研究的重要课题。

二、研究目的和意义本研究的目的是设计一种有效的软并网控制系统,以确保并网型风力发电机组在接入电网时对电网质量的影响最小,同时能够保障风力发电机组的并网安全稳定。

本研究的意义在于:1.提高风力发电的并网水平,为能源转型提供有效的支持。

2.保障电网安全稳定,防止风电对电网质量的不利影响。

3.提高风力发电机组的使用效率和经济效益,降低风电发电成本。

三、研究内容和计划本研究主要围绕软并网控制系统展开,具体研究内容和计划如下:1.对并网型风力发电机组的结构和工作原理进行系统的了解和研究。

2.分析并网风电对电网的影响以及并网控制系统的需求和原理。

3.设计一种软并网控制系统,包括控制策略、控制算法和控制器参数的确定等。

4.基于模拟仿真平台对软并网控制系统进行仿真验证,并对仿真结果进行分析和评估。

5.设计并建立实验平台,对软并网控制系统进行实验验证。

6.对实验结果进行分析和总结,完善软并网控制系统的优化控制策略和算法。

7.撰写研究报告及论文,完成毕业设计。

四、预期成果通过本研究,预期达到的成果有:1.设计出一种高效、安全、可靠的软并网控制系统,对提高风力发电的并网水平起到积极的作用。

2.提出一种基于仿真验证的软并网控制技术,可以为风力发电的并网问题提供一种有效的解决方案。

3.做好实验研究,为后续的研究工作提供科学、可靠的数据和理论基础。

五、研究的难点本研究的难点主要包括以下几个方面:1.风力发电具有波动性和随机性,如何控制风力发电的并网行为是软并网控制系统研究的难点。

风电接入对电力系统的影响分析

风电接入对电力系统的影响分析

风电接入对电力系统的影响分析【摘要】风能是一种可再生的绿色能源,风能具有随机性、间歇性、不稳定性的特点,会给系统的电能质量、稳定性等造成严重的影响。

阐述了当前风力发电的特点,综述了风电接入电网对电力系统带来的影响。

【关键词】电力系统风电影响1 引言随着现代工业的飞速发展,人类对能源的需求显著增加,然而煤炭、石油、天然气等常规化石能源日趋匮乏。

为了实现能源的可持续发展,新能源和可再生能源得到了全世界范围内的日益关注。

风能是一种洁净的可再生能源,可以说取之不尽、用之不竭。

风能的大规模利用成为世界范围内解决能源短缺、减少有害气体排放的一项有效措施。

但是由于风力发电的自身特性,风电的大规模接入将对电力系统运行产生一定影响。

2 风力发电的特点大型风电场并网时具有与常规能源发电厂不同的特点,主要体现在以下几个方面:(1)出力不可控性。

风电机组的输出功率随着风速的频繁波动而不断变化,呈现出很强的随机性,风电场出力的间歇性和波动性将影响系统的发电可靠性,导致系统备用容量增加。

(2)不可调度性。

由于风能的不可控性,因而不可能根据负荷的大小来对风电场进行调度,给电力系统调度带来了不小压力。

(3)目前广泛采用的风电机组一般是异步发电机,在发出有功功率的同时,发电机会从系统中吸收无功功率,并且无功需求随有功输出的变化而变化。

3 风电并网对电力系统的影响风力发电机的原动力是自然风,风的随机性和间歇性决定了风力发电机的输出也是波动和间歇的。

当风电场容量较小时,这些特性不会对电力系统运行产生明显影响,但随着风电渗透率的增加,风电接入对电力系统的影响就越来越显著。

风电并网对电力系统的影响主要体现在以下几个方面。

3.1 对电网的冲击大型风电场的风力发电机以异步发电机为主。

由于异步发电机没有独立的励磁装置,在并网前发电机本身没有电压,因此并网时会出现一个暂态过渡过程,将流过冲击电流,其大小是额定电流的4~7倍,而最大瞬时电流可能达到额定值的8倍,然后在零点几秒内进入稳态。

风力发电机组并网的电压稳定性分析研究的开题报告

风力发电机组并网的电压稳定性分析研究的开题报告

风力发电机组并网的电压稳定性分析研究的开题报告一、研究背景随着环保意识的不断提高和对能源的依赖程度增加,风力发电作为一种清洁能源,受到越来越多的关注。

风力发电机组并网是风电场建设中的一个关键环节,影响着风电场的发电效率和可靠性。

在风力发电机组并网过程中,电网的电压稳定性是一个十分重要的问题,因为电网电压的不稳定性可能导致电力系统的不稳定和故障,甚至会对周围环境造成严重的影响,因此有必要对风力发电机组并网的电压稳定性进行深入的研究和分析。

二、研究目的本研究的主要目的是探究风力发电机组并网过程中电网电压的稳定性。

具体而言,我们将分析以下几个方面:1. 分析电网电压稳定性的原理和机理,探讨风力发电机组并网过程中电网电压稳定性的相关因素,并研究它们之间的关系;2. 通过数学模型构建,模拟风力发电机并网系统,在不同的外界干扰条件下,对电网电压的稳态和暂态响应进行仿真和分析;3. 根据仿真结果,在不同干扰条件下,设计有效的调节策略,探讨如何实现电网电压的稳定性,并对调节策略进行验证和评估。

三、研究内容1. 电网电压稳定性的原理和机理通过对电网电压稳定性原理和机理的深入研究,理解电网的稳态和暂态响应特性,为进一步的仿真和分析奠定基础。

2. 风力发电机组并网系统的数学模型构建通过建立并网系统模型,模拟风力发电机的运行过程和电网的响应特性。

在数学模型的基础上,研究不同的电压稳定性机制和影响因素,为后续的仿真分析提供数据和基础。

3. 仿真分析在建立数学模型的基础上,通过仿真分析电网电压的稳态和暂态响应特征,在不同的干扰条件下,分析各因素对电压稳定性的影响,使用仿真结果为设计控制策略提供了数据与参考。

4. 设计控制策略基于分析仿真结果,设计有效的控制策略,以提高电网电压的稳定性。

研究不同干扰条件下控制策略的影响,使其更加合理。

5. 验证和评估对所设计的控制策略进行验证和评估,以确定其有效性和可行性。

同时,根据仿真和测试结果,对策略进行优化,让它更具实用性。

风力发电机组并网的系统稳定性分析研究的开题报告

风力发电机组并网的系统稳定性分析研究的开题报告

风力发电机组并网的系统稳定性分析研究的开题报告一、选题的背景和意义随着环境保护意识的提高,可再生能源逐渐成为一种重要的能源来源。

而风力能作为其中的一种,由于其具有适应性强、无污染、使用寿命长等特点,成为了越来越多国家和地区的重点发展项目。

在风力发电系统中,风力发电机组并网是一种重要的发电方式。

将多个风力发电机组并联并网可以提高系统的发电能力,具有广阔的应用前景。

但是,风力发电机组并网也存在一定的问题,如并网稳定性差、发电量波动等。

在风能资源充足的情况下,多个风力发电机组并联并网,如何保持系统的稳定性,是一个值得探讨的问题。

因此,对于风力发电机组并网的系统稳定性进行研究,有助于指导风力发电系统的建设和改进,并提高其并网效率、稳定性和经济性。

二、研究目标和研究内容研究目标:分析风力发电机组并网的系统稳定性,并提出相应的优化策略,以提高其并网效率、稳定性和经济性。

研究内容:1. 风力发电机组并网的概念和原理。

2. 风力发电机组并网的电力系统模型建立。

3. 风力发电机组并网的系统稳定性分析。

4. 风力发电机组并网的优化策略研究。

5. 仿真验证与结果分析。

三、研究方法本次研究主要采用以下研究方法:1. 文献综述法:通过对相关的文献资料进行梳理与分析,了解风力发电机组并网的现有研究状况及存在的问题,为本研究提供理论与实践参考。

2. 系统分析法:分析风力发电机组并网电力系统的工作原理与影响系统稳定性的因素,建立系统模型,进行稳定性分析。

3. 优化策略研究法:针对系统稳定性存在的问题,提出相应的优化策略,如控制策略、协调控制策略等,以提高并网效率和稳定性。

4. 仿真验证法:基于MATLAB/Simulink软件,对系统模型进行仿真验证,分析仿真结果,验证所提优化策略的有效性。

四、预期成果通过本次研究,预期达到以下成果:1. 确定风力发电机组并网系统的稳定性分析方法,建立系统模型。

2. 分析风力发电机组并网系统的存在问题及原因,提出相应的优化策略。

风电场并网运行及其电网影响分析

风电场并网运行及其电网影响分析

风电场并网运行及其电网影响分析第一章风电场并网运行及其电网影响概述风电场并网运行是指将风能转化为电能,并将电能送入电网进行输送和利用的过程。

风电场的并网运行不仅可以满足社会对清洁能源的需求,还可以提高电网的可靠性和稳定性。

然而,风电场的并网运行也会对电网产生一定的影响,包括对电网稳定性、电压质量和电能质量的影响。

第二章风电场并网运行的关键技术风电场并网运行的关键技术包括风机与电网的匹配、风电场电能质量控制、风电场频率响应以及风电场电网保护等。

首先,风电场的风机与电网需要匹配,才能确保风电场正常并网运行。

其次,风电场需要控制电能的质量,包括电压波动、谐波和闪变等参数的控制。

另外,风电场还需要具备一定的频率响应能力,以使风电厂能够参与电网频率调节。

最后,为了保护风电场和电网的安全运行,风电场还需要建立起完善的电网保护系统。

第三章风电场并网对电网稳定性的影响分析风电场并网对电网稳定性的影响主要体现在以下几个方面。

首先,风电场的接入会改变电网的供需关系,可能导致电网的不平衡,进而影响电网的稳定性。

其次,风电场的发电功率具有间断性和波动性,这也会对电网的频率和电压稳定性产生影响。

此外,大规模风电场并网还可能引起电网的电磁振荡问题,进一步影响电网的稳定性。

因此,风电场并网运行需要合理地考虑电网稳定性,并采取相应的措施进行调整和优化。

第四章风电场并网对电压质量的影响分析风电场并网对电压质量的影响主要表现在电压波动和电压谐波两个方面。

风电场的并网运行会引起电压波动,这是因为风电场的发电功率具有间断性和波动性,而电网需要根据负荷的需求进行调整,从而导致电压的波动。

此外,风电场的并网运行还会引入电压谐波,这是因为风机的电子器件和电力电子器件会引入谐波电流,从而对电网电压质量产生影响。

因此,风电场并网运行时需要做好电压质量控制,以防止对电网产生不利影响。

第五章风电场并网对电能质量的影响分析风电场并网对电能质量的影响主要包括功率因数、谐波和闪变等方面。

风电场并网对电力系统的影响及其分析

风电场并网对电力系统的影响及其分析

风电场并网对电力系统的影响及其分析近年来,随着能源的不断开发,风能作为一种新型的清洁能源备受关注。

为了有效利用风能资源,风电场并网已成为风电发展的必然趋势。

然而,风电场并网不仅给电网带来了各种优势,同时也带来了一些问题和挑战。

本文将从多个角度分析风电场并网对电力系统的影响。

一、对电力系统安全稳定运行的影响1. 电网短路电流问题风电场并网后,其接口点的电网等效电容值降低,转而增加了电网短路电流,会使电力系统的稳定性受到影响。

因此,在风电场的设计和设置上,需要考虑到电网短路电流问题,以确保电力系统的安全稳定运行。

2. 电网故障问题风电场并网后,电力系统的故障处理将变得更加困难,因为电力系统中任何一个节点的故障都会影响整个电网的运行。

如果风电场的故障诊断和恢复能力没有及时跟进,容易导致电网故障扩散,从而影响到电力系统的运行。

因此,为了保持电力系统的稳定运行,风电场并网需要有一个可靠的故障诊断和恢复系统。

二、对电力系统能源结构的影响1. 电力系统可再生能源比例提高随着风电场的逐步普及,其并网信息与维护技术越来越成熟,风电场的电力贡献比例也不断提高,从而实现了电力系统可再生能源比例的增加。

这是电力系统实现清洁能源发展的非常重要的一步。

2. 反问题发电由于风电场的发电量和消费负载之间难以保证完全匹配,因此容易造成风电场的发电功率与消费负载之间的失衡,产生反问题发电。

这意味着发电功率无法被调节,更加明显的反问题发电情况会影响电力系统的稳定性,甚至可能导致电力系统失去稳定运行状态。

三、对电价的影响随着风电场逐渐普及,电力系统的电价也将会受到影响。

风电场的发电成本相对传统的火电等能源要低得多,这意味着风电场的并网将对电价产生一定程度的影响。

四、对能效的影响风电场并网后,对于电力系统的能效也发生了变化。

风电场的巨大容量意味着可以充分地利用风能资源,从而使能源利用效率更高,降低燃料消耗量和温室气体排放量,实现电力系统的绿色低碳化。

风电场并网对电网影响的分析

风电场并网对电网影响的分析

风电场并网对电网影响的分析随着人们对清洁能源的需求日益增长,风力发电逐渐成为一种越来越受人们欢迎的可再生能源。

而随着风电场的建设和使用规模的不断扩大,将风力发电纳入全国电网逐渐成为一个必然的趋势。

本文将从风电场并网入手,分析风电场对电网的影响,讨论如何最优地解决并网过程中所存在的问题。

一、风电场并网的基本概念风电场并网是指将一个或多个风力发电机组接入电力系统,并形成稳定的、可靠的、具备一定发电能力的电力系统。

并网的过程可以分为三个阶段:调试阶段、接入阶段和运行阶段。

在调试阶段,风电场需要逐步调试风电机组的性能参数,保证其满足电力系统的要求。

在接入阶段,需要进行技术论证和审批,并按照电网规划和定义的接入容量接入电网。

在运行阶段,需要参与电力市场的交易和调度,并按照电力系统的要求进行发电和用电的平衡控制。

二、风电场并网对电网的影响风电场并网对电网的影响主要表现在以下几个方面:(一)对电网安全有积极作用风电场的并网可以有效地减少电网的压力,提高电网的稳定性。

并网后,通过尽可能地利用不同区域间的风力资源,可以大幅度降低电网的负荷峰值,并增加供电能力和电网的抗干扰能力。

此外,风电场可以通过与其他能源源的集成,形成创新的能源系统,提高整个能源系统的稳定性和可靠性。

(二)对电网的负载均衡产生影响随着风电场的规模增大,风电产生的电量的波动越来越大,对电网的负载均衡产生越来越大的影响。

由于风力发电的特点是容量性不足,且不具备可调节性,因此风电场的并网往往会对电网的负载均衡产生负面的影响。

为了解决这个问题,需要通过合理的能源组合和储能技术,来平衡风电产生的不稳定性和电力系统的负荷。

(三)对电网调度与市场交易产生影响风电场的并网可以对电网的调度和市场交易产生影响。

由于风电发电的波动不可预知,因此在进行市场交易和电网调度时,需要合理制定风电发电的计划和调度策略,以保证电力系统的规划和调度完整实现。

三、风电场并网的应对策略要充分发挥风电场的优势,避免其带来的负面影响,需要通过采取一些应对策略来解决并网过程中所存在的问题。

宁夏风力发电并网电能质量研究的开题报告

宁夏风力发电并网电能质量研究的开题报告

宁夏风力发电并网电能质量研究的开题报告一、研究背景及意义宁夏回族自治区位于中国西部,是我国重要的新能源发电基地之一。

特别是风能资源丰富,年平均风速在4.5~7.0m/s之间,风能资源总量可达2000亿千瓦时。

因此,宁夏也成为了风力发电的重要发展地区。

随着风力发电项目的不断推进,发电容量日益增加,风电并网电能质量问题日益突显,宁夏已成为了国内风电并网电能质量研究的热点地区。

风电并网电能质量是指风电电站接入电网后对电网的影响程度,主要包括功率波动、电压变化、谐波等方面。

为充分利用宁夏丰富的风能资源,开展对风电并网电能质量的研究,具有重大意义。

一方面,研究风力发电并网的电能质量问题,可为我国其他地区的风电并网电能质量提供借鉴。

另一方面,完善风电并网电能质量控制技术,可以提高宁夏风力发电的可持续发展程度,具有重要的经济和社会效益。

二、研究内容及方法本研究将重点研究宁夏风力发电并网电能质量问题。

具体研究内容包括:(1)宁夏风力发电接入电网后的功率波动特性研究;(2)宁夏风力发电接入电网后的电压变化特性研究;(3)宁夏风力发电接入电网后的谐波污染特性研究;(4)宁夏风力发电并网电能质量控制技术研究。

本研究将采用多种方法进行研究,包括实地测量、模拟仿真和数据分析等。

具体研究方法如下:(1)实地测量:选取宁夏风力发电场地,对风力发电机组进行实时监测,并对实测数据进行分析和处理。

(2)模拟仿真:采用MATLAB/Simulink软件对风电并网电能质量进行仿真模拟。

(3)数据分析:通过数据分析,对宁夏风力发电接入电网后的功率波动、电压变化和谐波特性进行分析研究。

三、研究成果及预期效益本研究的成果包括:(1)宁夏风力发电并网电能质量问题的详细研究报告;(2)风力发电并网电能质量控制技术的完善和创新;(3)相关学术论文和研究报告。

本研究可为我国其他地区的风电并网电能质量提供借鉴,提高宁夏风力发电的可持续发展程度,促进本地区的经济和社会发展。

大型风力发电场接入电网电能质量问题研究的开题报告

大型风力发电场接入电网电能质量问题研究的开题报告

大型风力发电场接入电网电能质量问题研究的开题报告一、研究背景近年来,随着能源的消耗和环境污染的加剧,新能源的发展尤为重要。

风能是一种无污染的、可再生的能源,因其特有的优势已经成为了世界上最受欢迎的新能源之一。

而大型风力发电场作为风电发展的重要形式,已经成为了很多国家发展新能源的利器。

大型风力发电场作为新能源的发电形式,具有不间断、高稳定性、发电效益高等优点,大大促进了我国新能源产业的发展。

然而,大型风力发电场也存在一系列的问题,其中最突出的就是接入电网的问题。

大型风力发电场的接入电网会给电网带来很大的影响,其中最主要的影响就是电能质量问题。

由于风能的波动性,风力发电场在接入电网时,电能质量难以保持稳定。

因此,在大型风力发电场接入电网方面的电能质量问题是一个非常值得研究的课题。

二、研究内容本研究旨在分析大型风力发电场与电网接入的电能质量问题,具体包括以下内容:1. 研究大型风力发电场的接入电网的电能质量标准及其重要性。

2. 分析大型风力发电场接入电网后可能带来的影响,如功率波动、电压波动、谐波、闪变等。

3. 探究大型风力发电场电能质量问题的技术手段和解决方案,如数字滤波技术、智能逆变器控制技术等。

三、研究方法与技术路线本研究将采用文献调研、实地观察和数值仿真实验相结合的方法,具体的技术路线如下:1. 对大型风力发电场接入电网的电能质量标准、电能质量问题及其解决措施进行文献调研,分析大型风力发电场接入电网的电能质量标准及其重要性。

2. 在现有大型风力发电场的实际运行基础上,开展实地观察研究,分析大型风力发电场接入电网后可能带来的影响。

3. 基于电能质量问题的实际需求,采用数字滤波技术、智能逆变器控制技术等,开展数值仿真实验,研究大型风力发电场电能质量问题的解决方案。

四、研究意义本研究将对大型风力发电场接入电网的电能质量问题进行深入的探讨和研究,具有以下几个方面的意义:1. 归纳总结大型风力发电场接入电网的电能质量标准及其重要性,为大型风力发电场接入电网提供参考。

风力发电机保护及其对配电系统保护的影响的开题报告

风力发电机保护及其对配电系统保护的影响的开题报告

风力发电机保护及其对配电系统保护的影响的开题报告一、研究背景随着全球对环境保护意识的增强和对可再生能源的需求增加,风力发电已成为重要的电力资源之一。

风力发电机(Wind Turbine Generator,WTG)是风力发电的核心设备之一,由于其工作环境恶劣、动态响应快等特点,存在着一系列的电气故障问题。

如何保护风力发电机在运行过程中不受损坏,并如何通过配电系统保障风力发电机运行稳定,成为风电系统维护与运行中必须解决的问题。

二、研究内容本文将结合国内外风力发电机保护技术研究现状和国内风电系统特点,探讨风力发电机保护的关键技术和措施,并阐述其对配电系统保护的影响。

主要研究内容包括:1. 风力发电机电气故障特点及其保护技术研究通过对风力发电机电气故障的分析,深入研究风力发电机保护技术的分类和基本原理,如避雷保护、过流保护、过电压保护、变频器保护等。

2. 风力发电机保护与其对配电系统的影响分析探讨风力发电机保护措施对于配电系统的保护效果以及其应用前景,着重分析风力发电机保护措施对于融合配电网、微电网、电能质量等系统的重要性。

3. 风力发电机保护技术的应用与发展建议通过在国内外风电场采集风力发电机工作状态数据,分析现有风电系统中风力发电机保护技术的应用效果,并提出风力发电机保护技术的发展建议,包括提高保护装置的自适应能力、增强保护装置的智能化程度等。

三、研究方法本文将采用文献资料法、实验分析法、仿真模拟法等多种研究方法,深入探讨风力发电机保护技术的分类和原理,分析风力发电机保护技术对配电系统的影响,通过实际操作和仿真实验验证风力发电机保护技术的应用效果。

四、预期成果和意义本文将探讨风力发电机保护技术的分类和原理,深入分析风力发电机保护技术对配电系统的影响,提出发展方向和建议。

通过本文的研究,将对风力发电机保护技术的提高和应用具有重要意义,并为风电系统的稳定运行提供理论基础和实践指导。

风力发电对启东电网电能质量的影响及控制措施的开题报告

风力发电对启东电网电能质量的影响及控制措施的开题报告

风力发电对启东电网电能质量的影响及控制措施的开题报告一、研究背景及意义随着全球对可再生能源的需求不断增加,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,不断受到各国政府和企业的重视。

中国是全球最大的风力发电市场,启东市作为江苏省风电示范区之一,风力发电装机容量不断增加,已成为该地区的重要能源形式。

但与此同时,风力发电也给电网电能质量带来了一定的影响,如电压波动、谐波、短时中断等问题,给电力用户的用电带来一定的影响。

因此,掌握风力发电对启东电网电能质量的影响及控制措施,具有重要的理论意义和现实意义。

二、研究目的和内容本课题旨在研究风力发电对启东电网电能质量的影响及控制措施,具体研究内容包括:1、分析风力发电系统对电网电能质量的影响;2、研究启东电网电能质量评估方法;3、探究电力系统中用于控制电能质量的主要控制手段;4、制定启东电网电能质量控制方案。

三、研究方法和步骤本论文采用文献资料法、实地调研法、数学建模法等方法进行研究。

具体步骤如下:1、收集相关文献,系统研究风力发电与电能质量的相关知识,总结各种风力发电系统对电网电能质量的影响;2、对启东电网进行调研,分析电网电能质量的特点及存在的问题;3、针对电能质量的问题,研究电能质量评估方法,并运用电力系统分析软件建立电能质量模型;4、研究常用的电能质量控制手段,对启东电网的特点进行分析和研究,并制定电能质量控制方案。

四、预期成果和意义本课题通过对启东地区风力发电系统对电能质量的影响、电能质量评估方法和电能质量控制手段等方面的研究,旨在为解决风力发电与电能质量问题提供参考和路径,从而为启东市的可持续发展做出更大的贡献。

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2011年5月23日~5月30日:论文答辩。
预期结果:
建立风电机模型,通过改善措施的仿真运行减小了风电并网对电网稳定性、电网电压、电能质量和继电保护装置等一些负面影响。通过这个设计,不仅巩固了自己以前所学的专业知识,同时也在查找资料的过程中学到了很多的新知识,拓展了知识面,也为自己即将走上社会工作打下了一定的知识基础。
[5]雷亚洲.与风电并网相关的研究课题[J].电力系统自动化,2003.8-11.
[6]李再华,李小伟.电力系统谐波问题研究[J].电气时代,2007.3-6.
[7]刘文洲.风力发电机[M].中国电力出版社,2002.50-54.
[8]余贻鑫,陈礼义.电力系统的安全性和稳定性[M].科学出版社,1988.21-23.
目的意义:
综合运用所学的理论知识,使理论与实践相结合,尽快适应生产实际;提高动手能力和分析问题、解决问题的能力;增强工程观念;提高查阅资料和阅读专业英语资料的能力。
随着世界能源日益紧缺和全球气候变暖趋势增强,新能源、可再生资源的开发利用成为了解决上述问题的主要手段之一。风力发电是目前可再生能源各种技术中发展最快、技术最为成熟、最具大规模和商业化前景的产业,是最有可能成为主流电源的可再生能源技术之一。所以采取措施改善风电并网对电力系统的一些负面影响,积极促进风电的开发利用,是优化能源结构,保障能源安全,缓解能源利用造成的环境污染,促进能源与经济、能源与环境协调发展的重要的选择,是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。
具备的条件:
可供参考的资料:
[1]范锡普.发电厂电气部分[M].第二版.北京:中国电力工业出社,2002.70-80.
[2]王成熙.风力发电[M].北京:中国电力出版社,2003.52-62.
[3]吴俊玲.大型风电场并网运行的技术问题研究[D].中国电力出版社,2004.11-13.
[4]徐浩,李杨.风力发电对电力系统运行的影响[J].江苏出版社,2007.15-20.
世界风电技术的发展趋势在于提高风电系统的效率、可靠性和降低风电成本。相应地,风电机组正朝着大容量化的变桨矩变速系统发展;更大容量的风电系统设计是目前风电技术的一大挑战;海上风电场是风电技术的发展方向之一,但系统的可靠性设计、海上风电场的输电技术、系统的保护技术等还有待进一步研究;随着电网内风电容量的增加,风电场的协调控制,包括风电场有功、无功功率控制、故障穿越控制等将是风电技术的又一大挑战。国外已有研究机构对风电场输出功率水平控制进行了初步研究,通过额外的柔性输电设备,如svc、stacom等控制风电场的输出无功功率水平[26,27];通过增加蓄电池组等辅助存储系统,或控制部分风机低载运行,控制风电场的输出有功功率水平。但上述方法会增加系统成本或降低系统的使用效率,因而还未见在实际风电系统中得到应用。
2、风电场通过轻型直流输电(HVDC Light)与电网相连:轻型直流输电(HVDCLight)是在电压源换流器(VSC)技术、门极可关断晶闸管(GTO)及绝缘栅双极晶闸管(IGBT)等全控型功率器件基础上发展起来的。由于使用了基于PWM控制的VSC结构,HVDC Light具有直流输电的优点。不仅解决了分散电源接入的输电走廊问题,而且其灵活的无功、电网调压能力,打破了短路容量比对风电场容量的限制,同时也改善了交流系统的稳定性和电能质量。
三、现有基础和具备的条件
现有基础:
本人在大学期间系统地学习了《发电厂电气主接线》、《电力系统分析》、《电力系统继电保护》、《电力系统自动化》和《电力电子》和等专业课程,并掌握一定的MATLAB软件计算和简单的仿真方法。也在校图书馆和校外图书城广泛地查阅了大量的资料文献,基本上掌握了课题的设计思路和设计流程,为课题的实施提供了前期准备。同时指导老师袁书记在这方面有着较强的理论基础和设计经验,为课题的顺利开展提供了指导方向上的保障。
毕业设计(论文)开题报告书
课题名称风电并网对电力系统的影响分析
学生姓名黄志勇
学号**********
系、年级专业电气工程系、07电气工程及其自动化
指导教师袁旭龙副教授
2010年12月20日
一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平
课题来源:
风能作为一中清洁的能源受到了全世界普遍的青睐,但是风能发电也存在这一些难以解决的问题,如风电并网对系统的影响以及风力发电的规划是摆在眼前的现实问题。风力发电并网后会对电力系统产生不小的影响,会影响到电网的稳定性、电网电压,电能质量和继电保护装置,还会造成谐波污染。其中由风电并网所引起的电压波动和闪变是风电并网的主要负面影响。虽然现在风力发电机组大都采用软并网方式,但是启动时仍会产生较大的冲击电流,使得风电机组输出的功率不稳定,进而会导致电压的波动和闪变。电压的波动和闪变会使电灯闪烁,电视机画面不稳定,电动机转速变化严重影响到工业产品的质量,在某些特殊行业电压不稳会使一些精密的仪器出现测量错误,严重时还会引发重大事故。风能作为一种间歇性能源,加之风能资源的预测准确度并不能完全符合电力系统对电能质量的要求,所以寻求新途径新思路解决风电对系统的影响也自然成了许多电力行业工作人员的目标。
二、课题研究的主要内容、研究方法或工技术方案和准备采取的措施
主要内容:
介绍世界风力发电现状和各种不同类型风力发电机并网方式;建立风电机模型,对风电场并网产生的影响进行分析;在分析结论的基础上提出相应的改善措施。
工程技术方案和准备采取的措施:
1、无功补偿技术:改善风电系统运行性能的无功补偿技术包括风电场出口安装动态的无功调节装置(SVC),具有有功无功综合调节能力的的超导储能(SMES)装置等措施。静止无功补偿器(SVC)可以快速平滑地调节无功补偿功率的大小,提供动态的电压支援,改善系统的稳定性。将SVC安装在风电场的出口,根据风电场接入点的电压偏差量来控制SVC补偿的无功功率,能够稳定风电场节点电压,降低风电功率波动对电网电压的影响;SMES可以在四象限灵活调节有功和无功功率,为系统提供功率补偿。在风电场出口安装SMES可以降低风电场输出功率的波动,稳定风电场电压。
2011年3月28日~4月3日:分析出对电网稳定性的影响并找出改善措施;
2011年4月4日~4月17日:分析出对电能质量的影响并找出改善措施;
2011年4月18日~5月2日:分析出对继电保护装置的影响并找出改善措施;
2011年5月2日~5月15日:整理并完成论文初稿,并翻译成英语;
2011年5月15日~5月22日:课题送审,修改论文,完成论文撰写;
[9]张红光,张粒子.风电场接入电网的安全稳态分析[J].中国电力,2007.105-109.
[10]孙元章,吴俊,李国杰.风力发电对电力系统的影响[J].电网技术,2007.55-62.
四、总的工作任务,进度安排以及预期结果
总的工作任务:
通过所学专业知识和查阅资料,了解风电并网运行的工作原理和运行方式,建立风电机模型,分析出风电并网对电力系统的影响,主要有对电网稳定性的影响,对电网电压的影响,对电能质量的影响,对继电保护装置的影响以及产生谐波污染。然后通过仿真软件采取一些措施进行改善。
随着电网内风电容量的增加,风电系统对电网的影响也日益增加,为提高电网运行的可靠性,国外如丹麦、德国和西班牙等国的电网运营商已开始制定新的风电场并网规范,包括并网电压、频率、有功、无功功率的范围和风电系统不断网运行要求等。新的并网规范使得国外风电技术从单纯的单机优化控制向风电场多机协调控制发展,如enercon公司通过集中控制各个风电机组的功率因数,实现了电网的有源功率因素校正和谐波补偿。
国内现状及水平:
我国是世界上利用风能最早的国家之一,可以开发利用的风能资源仅次于前苏联和美国,为世界第三位。目前,我国已经拥有750kw以下各类风电设备的制造能力,兆瓦级风力发电机组正在研究试验阶段,风电机组正由定桨矩型向变桨矩型过渡。
国内风电场装机大多数为mw级以下的定桨距定速型风机。其中,600kw和750kw的国内生产厂家超过数十家,而且占据了市场的80%以上,国产化率已达90%;mw级以上的生产厂家以国外为主,国内仅有为数不多的几家能够生产,但拥有自主知识产权的仅有新疆金风科技风电有限公司和沈阳工业大学两家,其他厂家都是引进国外技术或以生产许可证方式与国外风电厂商进行合作。从2006年国内主要风电机组供应商及其主流技术来看,可见,mw级以上的机型中,采用双馈发电机变桨距变速恒频技术的机型正成为主流,以金风科技为代表,采用永磁同步电机的直驱式风电机组也有很大的发展空间。但在上述mw级国产风电机组中,大于2mw的机组还正在研发,对于大容量风电系统的设计能力还不够,特别是关键部件的设计和生产能力还比较落后,比较突出的是叶片、齿轮箱和电控系统,与国外产品存在较大差距;此外,风电机组用轴承,特别是主轴轴承,绝大部分还依赖进口。2006年,我国新增风机市场mw级以上还不到30%,累计mw级机组只占总机组数量的11%;mw级以下机组多采用定桨距定速恒频技术,运行效率较低,而mw级以上变桨距变速恒频风电机组还处于试运行阶段,其国产化率为70%左右,关键部件的生产还依赖国外。
尽管我国的mw级风电技术还刚刚起步,但我国的风电厂商也注意到海上风电场的发展潜力,首个海上风电场项目已经启动,风电系统正朝着更大容量的方向发展。
国外现状及水平:
国外风电技术的发展起步较早,风电技术朝着提高单机容量,减轻单位千瓦重量,提高转换效率,提供系统可靠性的方向发展。目前,国际上主流的风力发电机组已达到2~3mw,平均单机容量从上世纪90年代的600kw增加到1800kw以上,2005年以来,mw级以上单机装机容量均超过当年装机总容量的75%;在已安装的风电机组中,变速恒频和变桨距技术得到快速推广,国外大多数风电机组开发制造厂商都推出了变桨变速风电机组,据统计,2004年上半年,在德国所安装的风电机组中,有91.2%的风电机组采用的是变桨距调节方式,2004年和2005年,全球所安装的风电机组中,有92%的风电机组采用了变速恒频技术,而且这个比例正在逐渐提高。
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