【摘 要】
：
工业的发展给人类的生活带来方便的同时也向大气排放了很多有害气体,导致环境不断恶化和能源短缺,因此许多国家逐渐转向开发清洁的可再生能源。其中,风力发电作为一种资源丰富、清洁的新技术,在各国得到了大力推广。风力发电技术自诞生以来发展迅速,已逐渐走向成熟,但风能的不可控性、随机性等特点,使得风电出力波动性大,如果不对风电进行平抑,容易在电力系统中产生电压和频率的剧烈波动,进而对电力系统的稳定运行产生不利
论文部分内容阅读
工业的发展给人类的生活带来方便的同时也向大气排放了很多有害气体,导致环境不断恶化和能源短缺,因此许多国家逐渐转向开发清洁的可再生能源。其中,风力发电作为一种资源丰富、清洁的新技术,在各国得到了大力推广。风力发电技术自诞生以来发展迅速,已逐渐走向成熟,但风能的不可控性、随机性等特点,使得风电出力波动性大,如果不对风电进行平抑,容易在电力系统中产生电压和频率的剧烈波动,进而对电力系统的稳定运行产生不利影响。利用电力电子技术控制的储能设备可以迅速充、放风功率,使风电的波动率下降,因此采用储能技术平抑风电波动的方法逐渐受到关注。随着储能技术的进一步发展,混合储能技术诞生;目前,利用混合储能系统平抑风功率已成为风电场降低功率波动的重要手段;为实现风功率平抑,需要明确风电场的平抑目标,进行不同储能装置之间的功率分配,蓄能设备的容量配置等。为此,本文主要研究内容为如下:（1）介绍风力发电技术的基本原理、一般风电机组结构及其特性、储能技术的三大种类及特点、风电耦合系统的两种结构,在此基础上选择本文引用的风电机组、储能和风电储能耦合系统的类型。（2）针对新疆某风电场风速数据,根据风机一般模型,利用MATLAB软件得出风电场功率曲线,并对风功率进行波动分析;简要介绍了两种传统的风功率平抑方法:一阶低通滤波法以及滑动平均滤波法。在MATLAB平台编制仿真程序,用两种方法分别对风功率进行滤波,两种方法得出的风电场并网目标功率从平滑程度、波动量、波动率和储能装置的最大输出/吸收的功率等方面进行对比。（3）将风电并网功率以及混合储能设备目标出力进行分解以后,对混合储能的目标出力利用频谱进行分析:找出其中的低频和高频部分,从而确定小波分解的最优层数,利用小波分解对混合储能功率进行分解;最后提出基于荷电状态限制系数下的储能设备功率分配方法,实现目标功率在混合储能系统中的再分配。
其他文献
随着对清洁可再生能源需求的日益增长,风力发电所占比例不断增大,使得电力电子设备大量投入使用。大型风电场的次同步振荡（Sub-Synchronous Oscillation,SSO）问题在无串联补偿情况下尤为突出,现今对于次同步振荡发生机理的研究大都基于SVC或SVG等无功补偿装置,而针对静止同步补偿器（STATCOM）在风电场中的次同步振荡问题研究较少。因此,在无串补情况下,对于双馈风电场含STA
新能源风力发电中广泛使用的电力电子装置会产生次同步谐波,严重影响电网电能质量。此外,可能导致火电机组发生轴系扭振,造成轴系损坏,危害整个电力系统安全稳定运行。故精确地检测出次同步谐波分量具有重要意义。常用的次同步谐波分析方法是快速傅立叶变换（fast Fourier transform,FFT）,对信号进行离散分析时因非同步采样和非整数周期截断导致频谱泄露和栅栏效应现象,因此利用谱线信息难以高精度
近年来,化石能源过度使用造成了资源的枯竭和环境的恶化,风电的大量使用,缓解了环境压力。随着风电并网容量增加,其随机性、间歇性、不可控性,增大了电力系统的调峰压力,而传统的控制方法仅从电源侧进行调控,电源的灵活调节性较差,系统很容易出现调峰能力不足的问题,造成严重的弃风现象,同时也会造成风资源的浪费。为了减小弃风量,可以采取增加储能设备或增加联络线外送风电的容量等措施,但这些措施都会增加一定的经济负
海上风电具有风能资源丰富、开发利用小时数高、风速稳定、不占用土地、视觉干扰小和适宜大规模开发等特点,在世界各国大力倡导发展可再生能源的大背景下,海上风电具有广阔的开发前景。同时,双馈异步风力发电机生产成本较低、技术成熟且可靠性高,适用于海上风电场。混合高压直流输电（Hybrid-HVDC）融合了柔性直流输电（VSC-HVDC）和传统高压直流输电（LCC-HVDC）的优点,适用于海上风电场并网。因此
为了促进能源,经济和环境的可持续发展,作为可再生能源的风电受到越来越多的关注,其规模也在不断扩大。然而,随着风电并网容量的增加,风电的随机波动性和不可控性增加了电网调度部门的调峰难度,导致弃风问题严重。因此,如何在电力系统安全稳定运行的前提下,对多种能源进行互补优化控制,提高风电消纳,减少弃风是当前的研究热点。本文针对含大规模风电的“源-源”互补控制策略这一课题,幵展了以下的研究工作:本文在不同时
双馈风电场位于远离负荷中心地区,属于电网易发生故障的弱电网区域。此外,由于风速的不确定性和随机性可能加速双馈风电机组变流器中电力电子设备老化,甚至导致其发生故障产生大量谐波,影响电力系统的稳定运行。因此,有必要对双馈风电场内因电力电子设备异常引起的谐波及其耦合规律展开研究。（1）为研究双馈风机网侧变流器异常时输出电流波形及其谐波问题,本文以网侧变流器开路为切入点,讨论不同开路故障下电流在网侧变流器
近年来,柔性直流输电系统（voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC）因不存在换相失败、无需大量的无功补偿设备以及滤波设备等一系列的技术优点,在清洁能源并网、连接无源网络和弱交流系统以及黑启动等领域,有着较好的发展空间。但在某些情况下,VSC-HVDC的分析与控制方面仍存在不足,换流站间功率分配不平衡,输出
目前,对于我国风电资源比较富集的西北、东北以及华北三个地区,能够进行消纳风电的空间基本上都趋于饱和的状态,因此急切需要跨区域的外送。位于我国西北部的新疆地区,电源的结构相对来说比较单一,网架结构也十分薄弱,高比例风电的进一步接入,对电力系统稳定运行方面带来诸多困扰。因此,为了能够更好的维持电网当中电压的稳定性,对高比例风电并网直流外送系统综合无功补偿策略的研究与分析,具有相当重大的意义。当电力系统
微网的提出有效解决了各类分布式电源（Distributed Generation,DG）的并网问题。但是分布式电源的接入使微网成为一个多源供电系统,改变了系统的潮流方向,复杂的系统结构及故障特征给其保护带来了难题。由于逆变器自身的保护要求将输出的最大故障电流限制在2倍的额定电流,因此含逆变型分布式电源（Inverter-Based Distributed Generation,IBDG）的微网故障
“十二五”时期,风力发电发展迅猛进入规模化阶段,但也伴随着风力发电机绕组烧毁,机组大面积脱网等故障事故,严重危害电力系统安全稳定运行。本文围绕风机力发电系统中,由发电机侧变流器的脉冲宽度调制（pulse width modulation,PWM）高频脉冲电压波经长电缆线传输产生的过电压问题进行研究,建立了机侧变流器长电缆驱动系统的数学模型及等效电路模型,并设计无源滤波器和主动抑制策略降低发电机端过