含風(fēng)電的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及電能質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)能是重要的可再生能源資源，對(duì)能源安全與環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要。將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，平穩(wěn)而無(wú)阻塞的向用戶輸送優(yōu)質(zhì)電能，就成為能源革命的核心之一。與其他傳統(tǒng)發(fā)電方式相比，風(fēng)電含有諸多的不確定性，其大規(guī)模接入電網(wǎng)隨之帶來(lái)了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，風(fēng)電不確定性對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量有一定影響，因此，研究風(fēng)力發(fā)電接入電網(wǎng)后，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的暫態(tài)穩(wěn)定性和對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響就顯得尤為必要和迫切，對(duì)于推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電合理具有重要意義。本文的主要研究?jī)?nèi)容主要包括如下幾個(gè)

2、方面：
　　（1）對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、電力網(wǎng)絡(luò)和負(fù)荷模型進(jìn)行討論，以單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)和美國(guó)西部電網(wǎng)WSCC三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例，分析簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)模型下的暫態(tài)穩(wěn)定模型及其數(shù)值解法，并總結(jié)了求解簡(jiǎn)單模型下的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的流程。進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定仿真后，分別在單機(jī)無(wú)窮大和三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行了暫態(tài)穩(wěn)定性求解，仿真實(shí)驗(yàn)得到了對(duì)應(yīng)故障在保持穩(wěn)定時(shí)的故障臨界切除時(shí)間。
　?。?）分析風(fēng)力發(fā)電中風(fēng)速的波動(dòng)特性，建立風(fēng)速的隨機(jī)模型。針對(duì)當(dāng)前常

3、用的風(fēng)機(jī)特點(diǎn)，建立不同種類風(fēng)機(jī)計(jì)及風(fēng)速波動(dòng)的并網(wǎng)模型。將考慮不確定性的風(fēng)機(jī)模型并入電網(wǎng)，建立基于隨機(jī)微分方程理論的計(jì)及風(fēng)電不確定性的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型。結(jié)合仿真算例，分析計(jì)及風(fēng)電不確定性的隨機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定和隨機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定，風(fēng)電不確定性一定程度上會(huì)惡化系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，同時(shí)會(huì)引起長(zhǎng)期無(wú)法消除的低頻振蕩，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來(lái)持續(xù)的問(wèn)題。在系統(tǒng)中考慮加入阻尼可減弱風(fēng)電不確定性的消極影響。
　　（3）提出基于改進(jìn)LMD算法的電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)方法

4、，該算法可以將非線性的電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)按局部頻率高低自適應(yīng)的分解為若干PF分量，各層 PF由包絡(luò)信號(hào)和純調(diào)頻信號(hào)兩部分，由自適應(yīng)分解中的幅值包絡(luò)信號(hào)和純調(diào)頻信號(hào)可以求取出相應(yīng)PF分量的瞬時(shí)幅值函數(shù)和頻率函數(shù)，由此可求出電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)的幅值信息和頻率信息。常見(jiàn)的單一擾動(dòng)信號(hào)和混合擾動(dòng)信號(hào)模型仿真結(jié)果證明該方法的有效性和可行性；實(shí)測(cè)的某含風(fēng)電變電站的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和某500kV變電站電容器投切時(shí)的暫態(tài)電壓擾動(dòng)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)一步證明了該方法的