文档介绍：毕业设计(论文)
译文
题目大型风电场的集成,包括系统
的可靠性分析
学生姓名学号
专业电气工程及其自动化班级
指导教师
评阅教师
完成日期 2013 年 1月 11 日
大型风电场项目的集成,包括系统的可靠性分析
Salehi-Dobakhshari M. Fotuhi-Firuzabad
摘要:本研究拟制定一个全面的方法为评估风电场项目纳入减少输电系统损耗,负载传送点中断成本和发电运行成本的区位价值单位。从在正常操作条件下的风电场中提取的能量被认为是从fossilfueled常规单元更换的能量。此外,复合系统可靠性分析的风力发电总成本进行评估与减少能源在不同负荷点以及在应急条件下代的机组。系统可靠性分析与大型风电场,随着经营成本和传输损耗的分析,可以协助决策者优先考虑的基础上风力发电的总福利,包括可靠性效益和节约化石燃料能源风电场项目。
引言
风力发电对电力生产的贡献在许多电力系统发展迅速。风力涡轮发电机已经达到5 MW,风力发电场的大小计划的规模超过500 MW[1]。在电力系统风电一体化方面的许多问题最近已解决。一种用于估算风电的对植物化石长远社会效益的方法已经在文献[2]进行了讨论。在文献[3]中,对大规模风电在荷兰系统的操作影响进行了研究。风电变化对北欧国家的所需业务准备金的影响在[4]中进行了研究,结果表明,大型风力资源的地理扩散将减少可变性和增加可预测性。分布式风力发电的平滑效应和关联的遥远的风电场输出功率在不同时间在[5]和[6]分别被检查。
在大型风电项目的开发中,潜在的风电场的风速特征以及政府支持被认为是建设风电场项目的最重要的标准。此外,关于风电扩张的立法就必须利用不同的风场资源作为未来潜在的风电场[7]。然而,在大多数系统,除了风速也可能是其他参数进行从系统的角度风力发电的最佳发展,而目前迫切需要在整个系统中优先考虑风电场项目的建设。此外,在目前市场化的环境中,激励传输系统扩张的诱因更少了,这导致网络不足,从而导致可靠性减少[8-10]。因此,大规模风电接入策略还应该考虑系统的可靠性问题,特别是那些涉及到传输的局限性的问题。
有些指标的基础上的安全标准,电厂选址策略[10]介绍了本地化网站的吸引利在系统中对于新一代的安装。这个工作是扩展在[11]用于风整个网络集成项目。然而,在[10,11]中的安全标准是基于传输超载减轻从岗位应急注射新研制的发电机组产生的。因此输电线路过载的主要假设是容许在应急条件下和补救措施,如代重新分派和负载缩减并不被认为是为了避免在系统操作操作约束违反。此外,所有突发事件被认为是同样可能而长期的行为系统中的每个元素可以使用的历史数据评估其性能,这是反映在事故停机率(FOR)的元素。电力系统可靠性问题和概率性质以及风力发电被认为是更准确的。
本文研究风电一体化对大宗电力系统成本,包括传输损耗成本,化石燃料的常规部队和负荷点中断成本发电成本的影响。综合网络分析考虑传输系统配置在本文之前和之后建造一个风力发电场,以评估所带来的系统作为风电场的地理位置而产生的相关利益的执行。必须指出的是,本文所进行的研究不是当地的,而且文章也对风电场对整个系统的影响进行了研究。虽然风速是风电场项目评估的最重要因素之一,对于传输系统的配置风电场项目的区位价值在网络中的风电发展的政策制定可能是至关重要的。本文演示了在风力发电中的系统成本分析。有些问题,如市场设计和选址鼓励投资者在本文中不考虑。
首先,对于风电场输出功率的概率模型是利用马尔可夫模型。然后,对于复合系统可靠性评估的风电存在的分析方法用于确定重新派遣机组,并在系统中的严重意外事件削减负荷点的能量。
系统可靠性分析以及发电成本和输电损耗分析可以被用来优先根据他们的总效益的风电场项目。效益分析在指定的风力站点不同风速制度都进行了各种案例研究,以确定在每个研究风力发电规划最佳优先方案。此外,风电场的大小和对风电场项目的好处部件风速制度的影响示于本文所应用到IEEE-RTS的修改版本。对风电场的大小和风速平均敏感度分析论证了风电场效益的成分在不同条件下的变化。
风力涡轮机的输出功率取决于两个因素:风速和风机的可利用率。这种模型与传统的单位完全不同。它有可能为一个单一的风力涡轮机,以产生零和根据风速的随机行为其额定功率之间的功率。输出功率和风速的关系通常是由发电机制造商指定为风力涡轮机的功率曲线。尽管风速的连续性质,涡轮机的输出功率可以通过固定的状态来近似。风电场发电的概率模型已在[12-14]中进行了深入的讨论。
在本文中,下面的步骤被用于形成利用马尔可夫模型作为这方面的一个普遍的概率模型风电场的可靠性模型:
步骤1:分割一个单一的涡轮机的输出功率为额定功率的有限部分。