传统的化石能源在人类发展中起到了不可替代的重要作用,然而,伴随着人类社会快速进步的同时也带来了全球气候变暖等环境问题,发展可再生能源代替传统化石能源是一个历史必然选择的趋势。目前,为了遏制环境的进一步恶化,保护环境,世界很多发达国家和一些发展中国家都越来越重视可再生能源的开发和利用,特别是风能资源,已然成为新世纪最重要的绿色能源之一。
风力发电迅速发展,但也存在问题。随着风电并网不断增加,风电在电力系统中扮演越发重要的角色,风电并网对系统的影响也随之加深,主要体现:一是风电并网对系统暂态稳定性的影响,如对系统无功调节、系统频率的影响;二是风电并网对系统调峰能力的影响,如对系统负荷特性、负荷峰谷差的影响。
本文首先介绍了风电发展的背景,综述国内外对风电并网后系统暂态稳定性和调峰能力影响研究的现状,鉴于此,介绍了本课题研究的主要内容,方法以及研究的意义。
然后阐述了气象学、空气动力学、机械电子工程等理论的知识,列举了各种模型的表达方程式组,介绍了课题的研究平台。
本文对风电并网暂态稳定性和调峰能力问题进行分析,并给出影响因素,在这些影响因素的基础上逐步深入分析,分别论述风电并网对系统暂态稳定性和调峰能力的影响,提出了解决具体措施。运用MATLAB软件对风电系统进行仿真分析,最后对研究结果给予预期与展望,表达自身撰写本文的感悟。
风电并网带来的问题是一个双面性的问题,一个问题要考虑电网公司利益,一个问题要考虑用电客户利益,减少电网系统维护成本和提高电网系统稳定和安全性是公司的利益诉求,减少用电费用和提高舒适度是顾客的利益诉求。在这种前提下,探索风电并网暂态稳定性和调峰能力的优化措施对提高现有风电技术具有重要的现实意义。