论文部分内容阅读
小水电是我国分布最广泛、蕴藏量最大、开发成本最低的洁净可再生能源。我国长期以来一直支持小水电的发展。截止到2010年,我国小水电总装机容量5512万千瓦,年发电量1600多亿千瓦时,约占中国水电装机和年发电量的30%。但是,小水电出力受气候条件影响极大,且具有波动性和随机性。其调节性能差、丰枯变化大的特点给主网的安全稳定运行带来了巨大影响。因此,深入研究小水电并网运行对大电网小干扰稳定性的影响具有重要的理论和实际意义。本文紧密结合工程实际开展分布式小水电对电网小干扰稳定性影响的研究。首先,概略地综述了国内外小水电的开发利用现状,简要分析了小水电并网运行对电力系统的影响;鉴于我国小水电行政管辖及调度管理权限的历史变迁,阐述了深入研究分布式小水电影响下的电网小干扰稳定性问题所具有的实际工程意义。论文系统地介绍了当前应用于电力系统低频振荡研究的主要分析方法,分析阐述了其各自的主要特点;研究和阐述了一般动态系统小干扰稳定性的基本概念及其基本数学模型;结合本文研究的实际需要,简要介绍了小干扰稳定性分析所采用的同步发电机、励磁系统、小水电机组及其集群等值的数学模型,分析阐述了各自的模型特点。在上述工作的基础上,以湖南电网为背景,以PSASP为基本工具,以仿真计算为基本手段,较系统、全面地研究了分布式小水电并网运行后的湖南电网小干扰稳定性问题。构建了不计小水电动态特性的典型模型、上网小水电动态特性的集中等值模型、详细研究区域小水电分布式接入的动态模型等3种计算模型;以夏季小方式(小水电满发且最小负荷方式)为研究对象,以大量仿真计算为依据,从区域间振荡模式、区域内振荡模式(局部振荡模式)2个层面,通过比较分析,系统地研究了分布式小水电并网对湖南电网小干扰稳定性的影响。结果表明:大量分布式小水电机组的接入,弱化了系统阻尼,更容易诱发系统的低频振荡,是严重威胁大电网安全稳定运行的隐患。本文的研究来源于实际生产课题,其结果及结论对电力系统的运行调度具有决策参考价值。