新编省级电网风电接入能力及其稳定性的影响系列研究-可行性研究报告.doc

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的随机性,风电场出力的预测水平还达不到工程实用的程度。1-11-第7页研究风电接入对山东电网无功电压特性的影响。以实际网架和规划网架为根底,分析研究山东电网的无功电压特性;并在此根底上分析山东电网大规模风电接入所面临的电压稳定问题,制定风电接入电网后的电压调整及控制的措施。研究风电机组的电压特性。通过从风电场及主流风电机组制造商获得的资料,从实际运行数据等途径分析研究风机并网的电压特性;研究风机的有功、无功调节控制手段;研究风机系统的电压波动特点及抗干扰能力;针对风电场招标量较大的双馈及直驱机组,重点分析其运行的电压特性。研究风电场无功补偿方案。适合风电场特点的新型快速MCR动态无功补偿设备是一种新型的磁控电抗器,采用并联磁路原理,铁芯磁路是并联结构形式,截面由不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯,交错排列组成并联磁路,通过调节可控硅触发导通角,控制附加励磁电流,励磁磁化铁芯。调整不饱和区域和饱和区域的磁阻,以改变并联磁路中不饱和区域的磁化程度和饱和区域的磁饱和程度,实现电抗值的连续、快速可调。根据山东电网的风电场接入和规划情况,分析研究风电场无功补偿问题,比较集中补偿和机端分散补偿的优劣;进行各种常用补偿装置的分析比较。给出补偿方案,重点研究风电机组SVC配置实现,提出SVC调节策略,结合山东电网大容量风电接入规划不同阶段的SVC配置方案及配置要求。得出SVC装置与风机系统保护配合的相关技术要求及解决方案。,以及模型精度、计算速度、收敛性之间的指标协调。建立风电场暂态计算模型时,要考虑各种工况下控制设备的影响,计及风电机组本身的间歇性、随机性及接入位置的影响和其接入系统负荷大小以及网络拓扑结构。对风力发电低压穿越和无功支撑问题进行深入研究,建立风电场低压穿越过程中无功支撑关键技术的理论根底;结合瞬时无功理论,开发出适应MCR快速响应的高性能全数字控制系统,解决MCR电磁转换快速响应问题。研究风机并网的电压特性及无功补偿方案;不同阶段SVC配置方案、配置要求及调节策略;研究SVC不同补偿方式下产生的问题及应对措施;解决大型风电基地电压控制问题,改善机组并网特性,保障电网平安运行,提高电网运行效率。山东省电网接入风电的能力以及风电与直流输电接入对交流电网的影响,研究提高直流输电和风电接入方式下的1-11-第8页山东电网运行控制水平的对策。、交直流互联方式下山东电网风电接入能力及其稳定性的影响。2、风电机组暂态计算的工程化应用研究。3、大型风电场有功无功可控可调策略研究。4、MSVC在风电场并网电压控制中的关键技术研究。、根据山东省拟建风电场场址实测的风速数据,进行风电功率特性及其与负荷相关性分析。研究水平年山东省电网调峰能力对风电接入的影响,进行水平年山东省电网风电接入后的系统潮流与无功电压分析,研究水平年山东电网规划风电并网对系统潮流和无功电压的影响,评价电网开展规划能否满足风电的可靠并网及全额送出,研究直流线路运行方式对风电接入能力的影响。2、基于风电机组及其接入系统的相关理论研究,结合实际运行系统,建立基于PSCAD的风电机组及其接入系统的整体暂态仿真模型;对接入系统和风电场内部发生的各类型故障进行暂态仿真分析,通过数学方法或是数据处理软件对暂态电气量的特征进行研究分析。基于故障产生的暂态电气量的特征分析结果,建立风电机组接入系统的整体暂态计算工程简化模型,并给出该模型的简化条件分析和准确度分析。3、研究风电场的有功调度策略,研究风电场的无功调节策略。研究风场动态无功补偿装置的配置方式、无功补偿装置的具体技术性能要求、无功补偿装置的选型及控制策略,实现无功补偿装置的配置优化;研究风力发电产生的谐波对无功补偿装置可靠性影响;以山东实际网架和规划网架为根底,分析研究山东电网大规模风电接入所面临的电压稳定问题,制定风电接入电网后的电压调整及控制的措施。4通过理论分析计算,应用电力系统分析软件进行仿真验证,得到风电场低压穿越过程中无功支撑的控制策略;解决瞬时无功理论在实际应用中可靠性问题;研究磁控电抗器应用中的和风电场中的电力系统保护配合问题;研发高性能数字控制系统,实现上述三个问题的实际应用;解决MCR电磁转换快速响应问题;结合高性能数字控制系统提高新型MCR1-11-第8页的快速响应能力1-11-第9页预期目标和成果形式[工程研究预期目标]1、建立能够满足工程应用需求的风电接入交直流互联电网的DIgSILENTPOWERFACTORY仿真模型;分析电网的调峰能力对风电接入的影响;直流线路运行方式对风电接入能力的影响;给出山东电网在技术上的风电接入能力,总结山东电网风电接入的限制因素,提出改进措施和建议。2、制定山东电网有功无功控制调节策略;制定山东电网风电并网动态无功补偿装置的配置方式、技术性能及无功补偿装置的选型及控制策略;3、建立风电机组的暂态仿真模型和风电场的工程计算简化模型,并给出该简化模型的计算方法和精度分析。4、解决瞬时无功理论在实际应用中可靠性问题;从电力电子、电磁场角度彻底解决MCR电磁转换快速响应问题,使MCR的响应时间提高到20ms以内;5、研发出高性能数字控制系统,实现MCR在低电压穿越过程中的可靠、准确、快速的响应的控制要求,并实现和风电场中的电力系统保护的可靠配合;[成果形式]1、?风电场并网和直流接入后山东电网系统潮流及无功电压影响分析报告?;2、?大容量风场接入电网后的电压无功控制策略研究报告?;3、?风电机组暂态计算的工程化应用研究报告?;4、新型MSVC磁控电抗器样机,其电磁响应速度小于20ms;5、在核心期刊发表高水平学术论文1-2篇1-11-