风力发电厂电能质量综合评估与治理措施探究,本文是电能质量类毕业论文格式模板范文与电能质量和治理措施探究和综合评估类毕业论文格式模板范文.
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风资源具有很强的不确定性,风力发电机组有其独特的运行特性,因此,风电机组往往会输出波动性很强的功率,对电能质量有很大影响.谐波、三相不平衡度、电压波动与闪变、频率偏差等,是影响风电厂电能质量的重要因素,甚至会使弱电网运行安全产生影响.因此,综合评估电能质量,并采取相应的治理措施是风力发电厂的主要工作之一.
一、风力发电厂电能质量综合评估方法
1.1 主客观赋权法结合的权重优化评估方法
风电厂电能质量评估是一个综合性问题,涉及到多个指标,主观赋权法与客观赋权法是两种常用的方法,综合权重优化分析方法是结合了两种评估方法的优点,避免其不合理现象采用的一种新型评估方法.首先基于层次分析法将评估过程分解为多个不同的组成因素,根据各因素间的互相支配关系构建一个层次结构模型,同一层次的任意两个因素间的相对重要度及上一个层次某因素重要度的相对性,均能通过判断矩阵获得.通过单层排序及总排序进行决策判断,明确最低层各个方案与最高层目标之间的相对最优程度的排序方式,以此确定权重系数,并以此为基础构建最小二乘系数优化权重系数模型,同时将主观权重系数与客观权重系数融入到最终的指标权重系数模型中.风电厂电能质量评估权重系数主要包括电压正负偏差的绝对值、谐波电压的总畸变率、奇次谐波的畸变率、三相不平衡度、频率偏差、短时间内的电压闪变六个指标,将各个母线监测点的各指标数值代入到运算公式中进行运算即可获得各母线的电能质量结果.
1.2 理想解法
对电能质量的正理想解与负理想解进行评估,根据多个方案与理想方案之间的贴近度,进行排序后,选择最优方案.首先通过熵值法确定电能质量评估指标的权重,信息熵的大小与指标权重大小呈正比.使用标准0-1 变换,将正负指标均转化为正指标,再将各个指标代入到标准化决策矩阵中,评估各个指标在样本中的比重,组成一个加权规范矩阵,引入指标权重向量计算正理想解与负理想解.最后计算各个电能质量方案与正理想解与负理想解之间的加权欧氏距离,计算电能质量的综合评估值,根据评估值大小进行排序,评估值越大,表明方案越优秀.在电能质量综合评估中,所有指标均为负指标,因此需要对指标进行标准化处理,全部转化为正指标,再对各指标原始数据进行规范加权,以获得一个加权规范矩阵,以便于计算各评估方案的最终数值.
二、风力发电厂电能质量治理措施
2.1 风力发电厂电能质量的主要治理方式
目前风力发电厂电能质量主要治理方式包括：静止型无功动态补偿装置(SVC), 是采用电容器、电抗元件和晶闸管等组成的一个并联性质的可控性强的无功补偿装置,可与系统并联向系统输出无功功率,或在自身功率不足时从系统侧电压吸收无功功率.静止型无功发生器装置(SVG),利用三相大功率的电压逆变器作为其核心,将输出的电压利用该变压器或者电抗器以与系统侧电压同频、同相的状态接入到系统中,再对电压幅值和系统的电压幅值之间的关系进行调节,从而科学界定输出功率应该保持的性质和容量,若该电压幅值高于系统侧电压的幅值时,就可以输出容性无功,低于系统侧电压时就可以输出感性无功.谐振注入结构电能质量综合治理装置(HSVQC) 则是利用有载高压变压器、注入谐振去路、晶闸管和并联有源滤波器所组成的一个装置,该装置同时具备无菌控制与SVC 的双重功能,完成无功补偿与谐波抑制功能.
2.2 风力发电厂电能质量治理措施的选择
风电场电能质量治理措施选择需要考虑到技术可行性、经济效益、可实现性等问题,对于大功率风电场的电能质量,HSVQC 以多目标的优化控制为主要目的,同时具备了VQC及SVC 功能,能够控制电压,连续调节无功功率,动态治理谐波电压,同时考虑到了电压、无菌、谐波以及电网损耗等目标的优化,从而达到了效益最大化.对于小功率风电场电能质量治理,综合考虑到治理效益及治理效果,SVC 与电容器是更为实用、经济的治理措施.
三、结语
风力发电场电能质量综合评估作为风力发电质量保障的重要环节,需合理运用各质量评估指标,结合风电场实际情况进行运算与分析,获得更为全面、客观的评估结果,并结合评估结果,选择合适的电能质量治理措施,对电能质量进行相应的改进.
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