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毕业设计论文
风力发电场并网运行稳定性研究
学生姓名: 李金鹏
班级学号: 206080９23
院、系、部: 电力工程学院
专 业:电气工程及其自动化
指导教师： 陈刚
合作指导教师：
2０１2年06月 南 京
Ｕｎｄeｒｇrａｄｕate Ｔheｓiｓ
Ｗｉnｄ pｏweｒ plant aｎｄ ｎｅtｗork opｅraｔｉｏn ｓtabiｌitｙ
BY
LI ｊｉｎ-peng
Sｕpeｒvised bｙ
Prｏfeｓsｏr CHＥN ganｇ
Schｏｏl oｆ Ｅｌecｔric Ｐｏwｅr Eｎginｅeｒｉnｇ
Naｎjiｎｇ Instｉtuｔe ｏf Ｔechnology
Jｕne 20１２
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摘要
二十世纪八十年代以来,并网型风力发电以其独特的能源、环保优势和规模化效益,得到了长足发展，从而风电场并网运行带来的各种问题也引起了人们的广泛关注。随着风电场规模的不断扩大,风电特性对电网的负面影响越来越显著,成为制约风电场规模不断扩大的重要障碍,因此为了进一步开发风电造福人类，深入研究风电场并网运行后对电网造成的影响成为迫切需要解决的问题。
尽管当今风电技术发展很迅速,各种新型的风力发电机相比以前都有了很大的进步,它们对风电并网运行的负面影响也在不断减少,但目前大多风电场仍采用普通异步发电机为发电技术的恒速恒频发电系统,异步发电机的一些特性使得研究它的并网运行对电网电压稳定性带来的影响成为必要,这个问题也是本文要研究的主要内容。
本文第一章介绍了风力发电的一些发展现状,并简述了跟风电有关的相关概念,简述了大规模风电场并网对电力系统的影响,主要介绍了对电压稳定性影响的重要意义;第二章论述了风力发电系统的组成及分类,指出了不同风力发电系统的特点;在第三章中对恒速恒频风电场各主要组成部分进行详细的数学分析；第四章首先介绍了几种不同的风电场与电网间的连接方式；针对风电场模型建立本文提出了集总模型的方法,得到了风电场MATLＡB/simuliｎｋ等效模型；第五章对所建立的仿真模型进行仿真分析,研究了阵风、渐变风、随机风和故障时对电网电压的影响,同时分析无功补偿对电压稳定的作用；第六章则对风电场的静态电压稳定性广义雅可比矩阵分析,得到静态电压稳定边界。
电压稳定性是一个很复杂的问题,本文所作的工作还很少,需要更加深入的研究,为以后风电的大规模应用作出贡献。
关键词 风力发电,风电场电压稳定性，风电场
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Absｔract
Grid-ｃｏｎnｅcteｄ ｗiｎd pｏwｅｒ ｇｅｎeratｉoｎ has ｂeen wｅll dｅvelｏped foｒ ｉｔs ｓｐｅcial enｅrgｙ Ｓｏｕrcｅ,beｎeｆｉcial environｍｅnts aｎｄ dｉｍensional benefｉt ｓiｎcｅ 1980s，whicｈ aｂsorbs muｃh aｔtention abouｔ the qｕｅstｉｏns aｃcoｍｐaｎｉｅd ｗｉｔh ｔhe wind powｅｒ ｃhaｒacｔeｒs of ｗind energｙ will bｒinｇ ｍuch ｎｅgatｉve inｆlｕenceｓ wiｔｈ larger scaｌe ｗｉｎd ｆａrｍ bｅｉｎｇ ｃonneｃtｅd to tｈe poweｒ ｇｒｉd，ｔheｓe negａtivｅ infｌueｎｃeｓ wiｌl restrｉct ｔｈe ｗiｎd enｅrgy ｄｅvｅlopmｅnｔ,sｏ it ｉs eｓsｅnｔｉａｌ ｔｏ inｖesｔｉgaｔe ｔhe inｆlｕeｎｃes betｗeen ｗind ｅｎｅrgｙ ａnｄ pｏwｅｒ ｇｒid.
Nowaｄayｓ ｔｈｅ tｅcｈnologies aboｕt wiｎd pｏwer ｇeneration haｓ ｇot ｍｕｃｈ progｒｅss，thｅ new ｔypｅ generatoｒｓ wilｌ decreasｅ tｈe bad influenceｓ that bｒoughｔ by gｒid-connｅｃtｅd ｗind pｏwｅｒ