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    重庆时时彩开奖号走式: 双馈风电机组对互联电力系统低频振荡影响的研究方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410160865.4

    申请日:

    2014.04.21

    公开号:

    CN103928943A

    公开日:

    2014.07.16

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 3/38申请日:20140421|||公开
    IPC分类号: H02J3/38; H02J3/24; G06F19/00(2011.01)I 主分类号: H02J3/38
    申请人: 国家电网公司; 国网福建省电力有限公司; 国网福建省电力有限公司电力科学研究院; 郑州轻工业学院; 浙江大学
    发明人: 林因; 和萍; 文福拴
    地址: 100031 北京市西城区西长安街86号
    优先权:
    专利代理机构: 福州元创专利商标代理有限公司 35100 代理人: 蔡学俊
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410160865.4

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.12.02|||2014.08.13|||2014.07.16

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种研究双馈风电机组对互联电力系统低频振荡影响的研究方法,包括以下步骤:1)将区域系统简化为由两台等值发电机构成的简单互联系统,由此划分送电侧和受电侧,确定互联系统的低频特性;2)基于两质量??橹嵯的P?,分析双馈风电机组传动系统模型;3)基于完整的双馈风力发电机组模型,定性分析两区域互联系统在风电机组并网前后阻尼特性的变化情况;4)根据架空送电线路设计技术规范,研究不同风电入网输送距离对阻尼特性的影响;采用特征根分析和动态时域仿真方法研究双馈风电机组对互联电力系统低频振荡特性的影响。本发明为互联系统风电场入网规划与设计以及全面而系统的分析区域间振荡特性提供参考。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种双馈风电机组对互联电力系统低频振荡影响的研究方法,其特征在于包括以下工序:
    S1、将区域互联系统划分送电侧区域和受电侧区域,且简化成基于由两台等值发电机构成的互联系统,该互联系统低频振荡时两台发电机的转速增量和功角增量同频反相正弦振荡的特点,确定所述互联系统的低频特性;
    S2、基于完整双馈风电机组系统详细模型,推导风电场接入送电侧区域和受电侧区域时所述互联系统的状态空间方程,计算两区域互联系统在风电机组并网前后阻尼特性的变化情况;
    S3、采用特征根分析和动态时域仿真方法研究所述双馈风电机组对互联电力系统低频振荡特性的影响;
    S4、根据架空送电线路设计技术规范,计算不同风电入网输送距离时所述互联系统的特征根分布,并考虑该互联系统是否加装电力系统稳定器的影响;
    S5、在给定运行条件下,通过改变同步发电机出力,改变联络线传送功率,计算联络线传送功率不同时系统的区域间振荡模式;
    S6、保证联络线传送功率不变的情况下,计算不同风电出力情况下所述互联系统低频特性。

    2.  根据权利要求1所述的双馈风电机组对互联电力系统低频振荡影响的研究方法,其特征在于:所述S1工序的具体方法为:将区域互联系统中振荡机群按其各自部分的惯性中心进行等值,简化为1个由2台等值发电机构成的互联系统来等效研究,等值系统的机间振荡对应着原系统的区间振荡;定义联络线输送功率方向为区域1向区域2送电,则称区域1为送电侧,区域2为受电侧;根据区域互联系统发生低频振荡时2台发电机的转速增量和功角增量具有同频反相正弦振荡的特点,确定所述互联系统的低频特性。

    3.  根据权利要求1所述的双馈风电机组对互联电力系统低频振荡影响的研究方法,其特征在于:所述S2工序中,基于完整的双馈风力发电机组模型,风电机组接入互联电力系统,在不考虑系统中的损耗、负荷变化并忽略线路电阻的情况下,将风电场的动态有功用状态变量表示,消去非状态变量,从而得到风电场接入送电侧和受电侧时互联电力系统的状态空间方程为
    Δδ·1Δδ·2Δω·1Δω·200100001-k1k2M1(k1+k2)k1k2M1(k1+k2)-D1M1+k1k3M1(k1+k2)0-k1k2M2(k1+k2)k1k2M2(k1+k2)k1k3M2(k1+k2)-D2M2Δδ1Δδ2Δω1Δω2---(1)]]>
    Δδ·1Δδ·2Δω·1Δω·200100001-k1k2M1(k1+k2)k1k2M1(k1+k2)-D1M1k2k4M1(k1+k2)-k1k2M2(k1+k2)k1k2M2(k1+k2)0-D2M2+k2k4M2(k1+k2)Δδ1Δδ2Δω1Δω2---(2)]]> 其中,△ω1和△ω2、△δ1和△δ2、M1和M2、D1和D2、分别为两台发电机的转速增量、功角增量、惯性时间常数、阻尼力矩系数;k1,k2为发电机的电磁功率增量系数,k3,k4分别为风电场在送电侧和受电侧时其正弦型功率微增量采用发电机转速表示的系数。
    根据总阻尼的概念,分析接入风电机组后系统阻尼的变化就需要考察上述方程与系统原状态方程的变化;与无风电场接入的情形相比,当风电场接入送电侧时,阻尼增量为k1k3/M1(k1+k2)。其中,k1=E1Vw0/X13cos(δ10-δw0),k2=-E2Vw0/X23cos(δw0-δ20),k3=g1g2;
    其中,△ω1和△ω2、△δ1和△δ2、M1和M2、D1和D2、分别为两台发电机的转速增量、功角增量、惯性时间常数、阻尼力矩系数,Vw和△δw分别为风电场接入点的电压和相位增量;X13和X23分别为发电机G1和G2到风电场接入点的电抗,△Pw为风电场的动态有功。

    4.  根据权利要求1所述的双馈风电机组对互联电力系统低频振荡特性的影响研究方法,其特征在于:所述S3工序中,所述的特征根分析是基于状态矩阵的特征方程|AS-λI|=0来进行的,假设AS有复特征值λ=σ+jω,相应的振荡频率为f=ω/2π,对应阻尼比定义为,
    ξ=-σ/σ2+ω2.]]>
    确定发电机组与模式之间的关联程度的参与因子采取的公式为
    pij=wijvji/wTjvj
                   (3)
    式中:pij为参与因子;w和v为左右特征向量。

    5.  根据权利要求1所述的双馈风电机组对互联电力系统低频振荡影响的研究方法,其特征在于:所述S5工序的方法为:通过改变同步发电机出力,改变联络线传送功率,计算联络线传送功率不同时系统的区域间振荡模式;当风电场在送电侧,通过改变区域1中机组的出力,调整联络线的传送功率,记录此时区域间振荡模式的阻尼变化规律;调整系统中各机组出力,使区域2向区域1送电,风电场在受电侧,计算在不同联络线传送功率情形下,区域间振荡模式振荡频率和阻尼比的变化情况。

    6.  根据权利要求1所述的双馈风电机组对互联电力系统低频振荡影响的研究方法,其特征在于:所述S6工序的具体方法为:当风电机组在送电侧,区域1向区域2送电工况下;增大风电场输出功率的同时调整同步发电机的输出功率,保证联络线传送功率不变,计算不同风电出力情况下互联系统低频特性;其中风电场出力是指风电场输出功率占其所在区域总输出功率的百分比。

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    双馈风电 机组 电力系统 低频 振荡 影响 研究 方法
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