規(guī)?；L電場多場景風機脫網(wǎng)風險預警方法及反脫網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、作為當今世界新能源開發(fā)利用技術(shù)中最成熟和商業(yè)化程度最高的發(fā)電形式，風力發(fā)電已經(jīng)成為我國解決能源問題、應(yīng)對氣候變化的重要技術(shù)手段。但在我國高集中的風電基地發(fā)展模式下，位于一定地理范圍內(nèi)的風電場極易受到同一電氣擾動或氣象事件的影響，近年來頻繁發(fā)生的風機連鎖脫網(wǎng)事件暴露了風電場并網(wǎng)穩(wěn)定性與故障抵御能力方面的諸多問題。若能在風機脫網(wǎng)事故發(fā)生或進一步惡化前進行及時預警，并采取相應(yīng)的反脫網(wǎng)措施，將能有效地避免或減少風機脫網(wǎng)的風險或損失。因此，構(gòu)建風

2、電場脫網(wǎng)評估預警與反脫網(wǎng)措施體系已成為當務(wù)之急。圍繞這一問題，學術(shù)界與工業(yè)界提出了諸多解決思路與方案，電網(wǎng)對風電場暫態(tài)生存性的感知能力與風機脫網(wǎng)事故的應(yīng)對能力已有較大提升。但總體而言，在考慮風機分布的離散性與差異性、惡劣風況對風電場的影響、運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提升評估預警性能、保護動作裕度與風機低電壓穿越能力的配合等方面尚有較大的可供挖掘與改善的空間。為此，本文以規(guī)模化風電場為研究對象，圍繞多場景下風電場脫網(wǎng)風險預警方法及反脫網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)展開

3、系統(tǒng)性研究。
　　在風電場脫網(wǎng)風險預警方法及指標研究方面，為實現(xiàn)對風電場內(nèi)外故障導致各風機電壓跌落風險水平、擾動后果的量化評價與故障擾動源的定位分析，本文基于概率性評估理論，研究提出風電場電壓跌落風險分析方法以及能有效表征風電場電壓跌落風險水平的新指標，并基于Digsilent軟件編寫了風電場電壓跌落評估程序。此項工作可為風電場接入電網(wǎng)優(yōu)化選點及提高風電場電壓波動抗擾能力提供一種新的技術(shù)方法；為揭示各種風況對風電場運行及風機承受載

4、荷的影響關(guān)系，需要對考慮尾流效應(yīng)、平均風速及湍流強度等因素的標準風況實現(xiàn)定量模擬，本文研究了計及風機載荷及動態(tài)風況影響的風電場運行綜合仿真技術(shù)、交互式仿真平臺構(gòu)建方法，并形成了相應(yīng)的綜合仿真平臺。此項工作可為分析惡劣風況導致的風機毀壞、風電場功率陡降場景及其對所并入系統(tǒng)的沖擊等提供一種新的手段；為滿足風機脫網(wǎng)實時預警對快速性與準確性的要求，本文基于決策樹中的分類樹算法，利用決策樹算法預測與訓練過程清晰透明、輸出結(jié)果連續(xù)量與離散量兼具的特

5、性，通過挖掘分析風機脫網(wǎng)的關(guān)鍵因素，實現(xiàn)對預想故障集下的風機脫網(wǎng)狀況的快速預判，并輸出擾動測度指標，此項工作可為運行人員提供直觀的風險水平及決策參考。
　　在反脫網(wǎng)技術(shù)研究方面，為提高惡劣風況下風電場并網(wǎng)發(fā)電的可靠性，本文基于風況對風機載荷的影響分析，構(gòu)建了風機安全運行的載荷約束條件，并研究提出一種基于等效損傷載荷追蹤的風機黏性控制策略。此項工作可為更有效地利用風機的載荷承受能力、增強風機的反脫網(wǎng)能力提供一種全新的方法；為克服MC

6、R型SVC在應(yīng)對電壓快速恢復時調(diào)節(jié)響應(yīng)速度方面的局限性，有效抑制故障切除后風電場的暫態(tài)過電壓水平，本文基于決策樹中的回歸樹算法研究提出新的MCR型SVC過電壓緊急控制策略。此項工作可為降低故障切除后風電場高電壓脫網(wǎng)風險提供一種新的手段；為了實現(xiàn)對風電場低電壓穿越能力的深度挖掘，基于具備低電壓穿越能力的風機在部分電壓擾動場景下仍無法成功穿越的場景分析，研究提出一種新的風電場風機主動控制策略及其智能型升級方案。此項工作可為風電場低電壓穿越能