含有储能设备的风电场并网运行相关问题研究

摘要

为了有效改善风电场并网运行对电力系统的影响,提出了将电池储能系统/静态同步补偿器(BESS/STATCOM)集成单元与风力发电单元相结合构建储能型风电场的想法,建立了基于park变换的BESS/STATCOM集成单元和基于异步发电机风力发电系统的整体动态数学模型,通过理论推导和基于PSCAD仿真平台对不同风速时的风电场的出力及公共连接点(PCC)的电压进行分析研究,结果表明BESS/STATCOM集成单元的快速功率调节能力,使风力发电单元可以作为调度机组单元运行,而且能够显著提高电网的运行稳定性和供电可靠性；基于PSS/E仿真平台分析研究了储能型风电场对接入电网各节点电压和线路传送功率的影响,结果表明大容量储能系统能显著提高风电场穿透功率极限、改善电网合理的功率分布和坚强的电压支撑,保证了电网的正常运行。本文的结论对于推动风力发电在中国特色坚强智能电网建设进程中的大力发展也具有积极的启示和借鉴作用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 选题背景及其意义

1.2 风力发电的发展概况

1.2.1 国外风力发电的发展

1.2.2 我国风力发电的发展

1.3 风力发电并网运行的研究现状

1.3.1 风电场穿透功率极限分析的研究进展

1.3.2 风力发电接入后电网电压稳定性的研究

1.4 论文的主要工作

第二章 风力发电及其并网运行

2.1 风力发电系统

2.1.1 恒速恒频风力发电系统

2.1.2 变速恒频风力发电系统

2.2 风力发电的并网运行

2.2.1 并网型风力发电的价值分析

2.2.2 风电并网的特殊性及技术要求

2.2.3 风电场的并网方式

2.2.4 风电场并网电压等级的选择

2.3 风电场并网运行对电力系统的影响

2.4 改善风电场对并网系统影响的方法

第三章 储能型风电场的数学模型

3.1 电力系统中的储能技术

3.2 储能型风电场数学模型的建立

3.2.1 风力发电机组模型

3.2.2 BESS/STATCOM集成单元模型

3.2 -3控制系统模型

3.3 算例分析

3.4 小结

第四章 储能型风电场促进坚强智能电网的发展

4.1 建设中国特色的坚强智能电网

4.1.1 突出自愈功能的智能电网

4.1.2 中国特色的坚强智能电网

4.2 可再生能源与智能电网的协调发展

4.3 算例分析

4.3.1 电网概况

4.3.2 储能型风电场对并网系统的影响分析

4.4 小结

第五章 结论

参考文献

致谢

附录

在校期间发表的学术论文和参加科研情况