近電氣距離大規(guī)模風(fēng)電與直流系統(tǒng)運行耦合機理研究.pdf

1、清潔能源的大規(guī)模開發(fā)和利用，是保障我國能源安全、發(fā)展低碳經(jīng)濟、優(yōu)化一次能源結(jié)構(gòu)的重要舉措，其中新能源發(fā)電尤其是風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為發(fā)展最快、商業(yè)化前景最好、技術(shù)最成熟的清潔能源開發(fā)方式。根據(jù)西北“十二五”規(guī)劃，到2016年目標年我國寧夏地區(qū)將有12000MW左右的風(fēng)電、光伏通過集中、分布式的模式接入電網(wǎng)，屆時，并網(wǎng)風(fēng)電容量將高達8300MW，以及±800kV寧紹直流投入運行，加上已建設(shè)的±660kV寧東直流，寧夏電網(wǎng)將形成大規(guī)模高滲透接入的

2、風(fēng)電與大型火電能源基地打捆交直流外送系統(tǒng)。近電氣距離大規(guī)模風(fēng)電與直流系統(tǒng)將相互作用、影響，會給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來風(fēng)險，這種運行風(fēng)險尚待深入研究并掌控。因此，研究大規(guī)模風(fēng)電與直流系統(tǒng)之間的耦合影響，對于寧夏實際電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　本論文總結(jié)了大規(guī)模風(fēng)電直流外送問題的研究現(xiàn)狀，基于典型系統(tǒng)，計及風(fēng)火比例、風(fēng)電無功控制模式以及風(fēng)電故障穿越能力等不同邊界條件，剖析了風(fēng)功率波動對直流系統(tǒng)的影響作用，以及直流系

3、統(tǒng)故障對風(fēng)電可靠送出的影響，并進行仿真分析；基于寧夏實際電網(wǎng)數(shù)據(jù)，仿真分析不同邊界條件下風(fēng)電與直流系統(tǒng)之間的相互影響作用，并總結(jié)其耦合規(guī)律。論文主要貢獻有以下三個方面：
　　1、建立了用于風(fēng)電直流外送的雙饋異步風(fēng)電機模型、風(fēng)電機組出力模型、風(fēng)電場等值模型以及直流輸電系統(tǒng)模型，并基于電力系統(tǒng)仿真軟件PSD-BPA，構(gòu)造了大規(guī)模風(fēng)電直流外送系統(tǒng)典型系統(tǒng)。
　　2、從風(fēng)功率波動和直流系統(tǒng)故障兩個方面，研究總結(jié)了大規(guī)模風(fēng)電與直流系統(tǒng)

4、之間的影響規(guī)律。以典型系統(tǒng)作為仿真算例，研究設(shè)定多種仿真邊界，考慮大規(guī)模風(fēng)電外送的特點，從風(fēng)功率波動和直流故障兩個層次對耦合規(guī)律進行研究，包括：風(fēng)電機組不同無功控制模式、風(fēng)場側(cè)動態(tài)無功補償（SVC）控制、風(fēng)火不同比例、直流系統(tǒng)不同控制模式等；在直流閉鎖故障情況下，計及多種邊界條件，對送端電網(wǎng)安全穩(wěn)定性以及直流故障后風(fēng)電故障穿越情況進行仿真，分析了不同邊界條件下的風(fēng)電并網(wǎng)可靠性。
　　3、緊密結(jié)合我國寧夏地區(qū)大型風(fēng)電基地直流外送的實