含高渗透率风电的电力系统频率控制

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1、⑧万方数据论文作者签名：垄盘选指导教师签名：?论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：塑遵煌敦援一逝江太堂委员1：庄茎莶一教援浙江太堂一．委员2：——堑全五耋噬一_j妞太堂．．委员3：韭扬．熬援级矗王一堑i丝电力公虽．委员4：筮直基数援浙迤王些太堂委员5：答辩日期：2014．9．6万方数据IUlUIIIIIlllUllIMIIIIUIY2763732．FrequencyControlofthePowerSystemwithHighPenetration．WindGeneration⑧Auth

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3、文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得迸姿盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：；争簿、菇乙签字日期：少l午年7月‘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解澎鎏盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文

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5、更收获了人生的自信，使我能够积极地面对未来的一切挑战。同时，也要感谢丹麦奥尔堡大学ZheChen教授的指导和照顾，一年的海外留学生活拓宽了我的专业视野，锻炼了我的对外交流能力和独自生活能力。另外，衷心感谢全元实验室的所有同学伙伴们。感谢耿光超、王云、石庆均、陈宏伟等同学这些年来的相互帮助和鼓励。感谢龚裕仲、周姝灿、张宋彬、马骏超、洪海生、许建兵、程中林等师弟师妹们的支持和帮助。有你们，我的博士生活才更加精彩。最后，要感谢我的父母、妻子和家人们，是你们一路支持我到现在，无论什么时候，你们都是我最坚强的后盾。天行健，君子以自

6、强不息。带着母校授予的荣誉，带着家人和师长的期望，我将继续勤奋努力，踏实工作，去创造属于自己的未来。汪海蛟2014年9月29日于浙大玉泉万方数据浙江大学博士学位论文摘要在含高渗透率风电的电力系统中，风电的功率波动性和有功．频率弱惯性将对系统的频率控制带来挑战。本文将针对这两个问题，从风机、风电场、储能以及电力系统等多个层面展开研究，寻求改善含高渗透率风电的电力系统频率控制的方法。在风电的功率波动性方面：首先，基于系统级的频率仿真以及运行充裕性分析，分别研究风电在分钟到数分钟级以及数分钟到30分钟级两个时间尺度上的功率波动

7、对系统频率控制和运行充裕性的影响，并提出适用于不同系统的的风电场两个时间尺度的波动平抑指标的制定方法，为风电与储能示范工程的规划和运行提供支持；然后，依托国家863课题“多类型储能系统协调控制技术及示范”，提出了一种应用于平抑风电功率波动的储能系统协调控制方法，实现了示范工程项目提出的两个时间尺度的风电功率波动平抑指标，并减小了储能系统容量和功率的需求，波动平抑控制方法的效果在基于MATLAB＼Simulink的时域仿真系统中进行了验证。在风电的有功．频率弱惯性方面：首先，提出了一种风速自适应的变速风力发电机短时支持系统

8、频率的控制方法，使风机在不同的风速区间下以及变化的风速下能为系统提供短时且稳定的频率支持：然后通过对变速风力发电机的频率支持能力以及由频率支持产生的能量成本进行分析，提出了由变速风力发电机组成的风电场短时支持系统频率的优化控制方法，在风电场内对频率支持功率进行优化分配，降低整个风电场的频率支持能量成本并改善整个系统的