规模化新能源发电集中并网对吐鲁番地区电压的影响

摘要

随着环境污染和能源短缺局面的日益加剧，大力发展风力发电、光伏发电等清洁能源发电已经势在必行。风能、光伏等新能源是洁净的可再生能源，大力发展风电、太阳能发电已成为当前能源工作的重要任务，加快风能、太阳能发电的发展既是我国电力工业发展的长远方向，又是对常规能源的重要补充，对于调整能源结构、保护环境、应对气候变化和促进可持续发展都具有重要的作用。
　　素有“火州”之称的吐鲁番地区不仅拥有较为丰富的光照资源还有小草湖风区等丰富的风力资源，随着国家“一带一路”的实施，作为丝绸重地的吐鲁番大力发展风力发电、光伏发电等清洁能源发电技术，风电、光伏发电装机规模已占总装机规模的73%。风电、光伏发电快速发展使得电源结构从常规化的火电朝向易波动的清洁能源发展，负荷也随着电铁的快速发展由平稳性变为冲击性，在电源结构和负荷性质快速改变的同时，网架结构并没有跟得上发展的步伐一直处于一种滞后的状态。电网结构不断趋于复杂化，局部片区还存在单线单变薄弱环节，按照《国家电网事故排查规程》排查，自2015年吐鲁番“撤地建市”后，对于电网运行提出了更高的要求，使得调控人员面临严峻挑战。风电、光伏发电、高铁负荷的快速发展，将会造成潮流难以调整、电压无法调整的局面，在电网发生N-1事故时必会损失大量负荷，给电网安全稳定运行带来一定得安全隐患。因此研究规模化的风电、光伏发电、高铁集中接入电网对电网的影响具有重要的意义。
　　为了使风电、光伏发电、高铁集中接入电网后安全稳定运行，必须对各种模式下的运行特点进行仿真分析。本文针对风电、光伏发电无法友好型并网的问题进行以下的分析：首先分析吐鲁番电网电源结构、电网负荷、电网网架结构、电网新能源现状和并网消纳过程中存在的问题以及电铁等冲击负荷对电网的影响；其次在PSASP中搭建了仿真模型并验证了模型的准确性；最后借助吐鲁番电网实际网架分析了规模化的风电、光伏发电系统接入电网对电网潮流、电网电压的影响，光伏发电系统的出力变化与高铁等冲击负荷的相互作用对接入点母线电压的影响，对吐鲁番电网新能源接入后进行安全稳定性分析。
　　经分析发现，就吐鲁番地区电网而言大规模的风电由于长距离并网对接带变电站母线电压影响较大，需假装无功补偿装置优化电压；在接带电气化铁路负荷同时又具有光伏电源的母线处，为了减小二者之间的相互影响，应从两个源头端同时解决电网的电压波动性问题；吐鲁番750千伏1＃主变高压侧三永N-1故障后，吐鲁番上网电力全部通过750千伏吐鲁番2#主变上送，上送功率约1500兆瓦，而吐鲁番单主变额定容量为1500兆伏安，达到其热稳极限。本文的分析研究为优化电网结构、盘活电网运行方式、优化系统电压等提供了一定的参考意见。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 我国新能源发电技术的发展及并网存在的问题

1.3 新能源发电并网研究现状

1.4 论文的主要工作

第2章 吐鲁番新能源发电并网及其存在的问题

2.1 吐鲁番电网概况

2.2 电网新能源现状及规划分析

2.3 存在的问题

2.4 本章小结

第3章 吐鲁番地区电网仿真建模

3.1 仿真建模软件简介

3.2 大规模风力发电建模

3.3 光伏电站建模

3.4 本章小结

第4章 集中并网对吐鲁番电网的影响

4.1 片区电网分析

4.2 鄯北片区电压受新能源出力影响情况

4.3 光伏电站和电气化电铁接入对接入点电压的影响

4.4 吐鲁番新能源接入安全稳定分析

4.5 新能源规模化并网存在的问题及解决措施

4.6 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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