地區(qū)電網(wǎng)等值建模及特性研究.pdf

1、電力需求的擴(kuò)大，引起針對(duì)地區(qū)電網(wǎng)的分析研究日益增加。在電網(wǎng)中設(shè)置故障以研究其對(duì)局部地區(qū)的影響，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成不必要的損失。因此通常利用仿真軟件建立該地區(qū)電網(wǎng)的仿真模型，以模擬各工況下該電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性。隨著特高壓技術(shù)的發(fā)展及全球能源互聯(lián)網(wǎng)概念的提出，目前我國(guó)已形成多個(gè)大規(guī)模電網(wǎng)，并有互聯(lián)趨勢(shì)。大規(guī)模電網(wǎng)在電力調(diào)度方面有一定優(yōu)勢(shì)，但當(dāng)只關(guān)注其中某一地區(qū)電網(wǎng)時(shí)就不必要也不可能對(duì)整個(gè)大規(guī)模電網(wǎng)進(jìn)行建模仿真。此外，考慮到仿真效率，系統(tǒng)規(guī)模不宜過(guò)大。

2、
　　因此對(duì)于大規(guī)模電網(wǎng)中某一地區(qū)電網(wǎng)的分析研究，需要進(jìn)行等值建模工作，即保留研究系統(tǒng)的詳細(xì)模型，將對(duì)其影響較小的外部系統(tǒng)進(jìn)行降階化簡(jiǎn)，在確保等值精度的同時(shí)，將系統(tǒng)規(guī)模控制在適宜程度內(nèi)，以提升等值效率。
　　相較于傳統(tǒng)發(fā)電方式，分布式電源(distributed generation，DG)如風(fēng)電、光伏以其環(huán)保、高效、可靠、靈活等優(yōu)越性在電網(wǎng)中得到大量應(yīng)用。分布式電源規(guī)模的擴(kuò)大、接入電網(wǎng)電壓等級(jí)的提高，使得其等值建模成為目前

3、電力系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)研究。分布式電源波動(dòng)、間歇等特點(diǎn)，勢(shì)必影響受端電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，其規(guī)劃并網(wǎng)、運(yùn)行策略等均需被重視。
　　鑒于以上背景，本文圍繞地區(qū)電網(wǎng)的等值建模和風(fēng)電接入相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)研究，主要內(nèi)容包含:
　　(1)研究了常用的動(dòng)態(tài)等值方法?？紤]到仿真效率與軟件限制等因素，以大規(guī)模電網(wǎng)為研究對(duì)象，分析了各種動(dòng)態(tài)等值方法的優(yōu)缺點(diǎn);將風(fēng)電場(chǎng)視作研究目標(biāo)，分析了其動(dòng)態(tài)等值方法，并總結(jié)了風(fēng)電并網(wǎng)的影響等。
　　(2)針對(duì)研究對(duì)象

4、為大規(guī)模電網(wǎng)中地區(qū)電網(wǎng)的問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)有動(dòng)態(tài)等值方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種基于分層的多步動(dòng)態(tài)等值方法。該方法按電氣距離、電壓等級(jí)、地理位置因素將外部系統(tǒng)由外到內(nèi)劃分為外層外網(wǎng)、內(nèi)層外網(wǎng)和緩沖網(wǎng)，并對(duì)各層進(jìn)行不同程度的等值。首先，利用同調(diào)等值法將外層外網(wǎng)作較大程度的化簡(jiǎn);然后，保留內(nèi)層外網(wǎng)的主干網(wǎng)，利用物理等值法對(duì)內(nèi)層外網(wǎng)的低電壓等級(jí)電網(wǎng)進(jìn)行化簡(jiǎn);最后，緩沖網(wǎng)維持不變，將外部系統(tǒng)主干網(wǎng)作一化簡(jiǎn)。
　　(3)以我國(guó)東南部某大規(guī)模電網(wǎng)為原始

5、系統(tǒng)，以該大電網(wǎng)中某地區(qū)電網(wǎng)為研究系統(tǒng)，利用以上提出的多步動(dòng)態(tài)等值方法，將大規(guī)模電網(wǎng)等值化簡(jiǎn)為包含該地區(qū)電網(wǎng)的等值模型。穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)特性驗(yàn)證表明，相比于傳統(tǒng)的單步動(dòng)態(tài)等值方法，本文提出的多步動(dòng)態(tài)等值方法能夠較好地保留了地區(qū)電網(wǎng)的主要特性，且具有較高的等值精度。
　　(4)針對(duì)分布式電源的應(yīng)用實(shí)際，選取其中的典型類型——風(fēng)電機(jī)組，提出一種基于聚類思想的風(fēng)電場(chǎng)等值方法并建立其動(dòng)態(tài)等值模型，并驗(yàn)證該方法的有效性。此外，在該等值模型的基礎(chǔ)上