微型电网暂态计算及其稳定性仿真分析

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wb95879981
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分布式发电和微型电网正吸引着越来越多的关注,关于分布式发电和微型电网的研究工作也日益广泛,而暂态稳定性问题是微型电网研究的重要内容,研究其暂态稳定性将为其进一步发展提供依据和保障。国内外学者已经积累了一些关于微型电网暂态稳定性的研究成果。然而这些成果大多是基于现有的仿真分析软件得到的,而这些仿真分析软件并没有充分考虑到微型电网的自身特性,并不一定适用于微型电网仿真,特别是以逆变型电源为主的微型电网与传统的以同步发电机为主要电源的电力系统存在着重大的不同点。   本论文研究适用于微型电网暂态稳定性分析的仿真计算方法,进而分析微型电网暂态稳定性,并得到关于影响分布式电源和微型电网暂态稳定性的关键因素的初步结论。   论文首先结合微型电网暂态稳定性仿真的计算需求建立了适用于其暂态计算的微型电网暂态模型,并模拟了各种暂态事件。模型包含分布式电源、负荷和电力网络等的暂态模型。暂态事件包括并网/孤岛切换、三相接地短路故障、负荷突变、分布式电源出力调整、分布式电源并网或切除等。   然后探讨了分布式电源的暂态模型的数值求解算法及其计算步长的选择原则,并研究了微型电网的稳态、动态、和故障情况下的潮流计算方法。针对微型电网多步长计算的特点,引入了分布式并行计算机制进行微型电网暂态计算。   为微型电网暂态稳定分析,设计并实现了其分布式并行仿真程序,并仿真验证了其有效性和准确性。仿真验证结果表明,暂态模型有效,程序设计合理,计算准确。软件运行稳定可靠,扩展性好,初步满足微型电网暂态稳定性仿真分析需求。   最后应用仿真程序研究了微型电网的暂态稳定性,首先分析了影响分布式电源暂态稳定性的关键因素,并得到了各种分布式电源的暂态稳定指标。论文还提出了临界切换时间的概念以作为微型电网暂态稳定性的定量指标,研究了不同的分布式电源类型或控制策略组合供电下微型电网的暂态稳定性,得到了初步的定性和定量的结论,有助于微型电网规划、控制、和继电保护等方面的研究工作。
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