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高比例风电接入电网功角稳定特性的研究的开题报告
一、研究背景和意义
在全球温室气体排放逐年增加的背景下，发展可再生能源已经成为全球范围内共同关注的问题。其中，风能利用技术由于其资源丰富、清洁环保、运行成本低等优势，逐渐成为可再生能源中最具前景的发展方向之一。随着风能发电技术不断成熟，风电接入电网规模不断扩大，风电在电力系统中所占比例逐步提高，成为电力系统中重要的电源形式。
尽管风电在对环境友好、资源丰富等方面有很多优势，但其接入电网中也面临着一系列问题，如功角稳定、电压稳定、短路电流等问题。其中，功角稳定问题是风电在电力系统中面临的重要问题之一，对电力系统稳定运行具有重要的影响。在风电机组大量接入电网的情况下，当风电波动幅度超过一定范围时，容易引起电力系统的不稳定，影响供电质量，增加系统运行风险。
针对这一问题，对风电接入电网的功角稳定特性进行研究，有利于掌握风电接入电网的工作状态、发现问题和解决问题。此外，研究风电接入电网的功角稳定特性，对于提高电力系统的运行效率和降低系统的运行风险具有重要的指导意义。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本研究拟探究高比例风电接入电网中功角稳定特性的影响因素和控制方法。明确接入电网中风电与传统电源的各自特性，分析高比例风电接入电网中功角稳定问题的原因和机理，分析电力系统的稳定性与能量互换特征，建立系统优化控制模型。最终，通过对控制策略的模拟仿真，结合实验数据对仿真模型进行验证和优化。
2.研究方法
本研究将运用以下方法：
(1)文献调研：通过查阅文献，了解国内外最新的研究进展，明确研究方向和内容。
(2)理论分析：深入剖析风电机组的运行机理、电力系统的运行特点，分析高比例风电接入电网中功角稳定问题的主要原因和机理。
(3)模型建立：建立风电接入电网的功角稳定控制模型，并对控制模型进行仿真模拟。
(4)实例验证：通过实验数据对仿真模型进行验证，分析模型的仿真结果与实际情况的差异，并最终进行模型的优化。
三、研究预期成果
通过本研究，预期达到以下成果：
(1)深入掌握高比例风电接入电网中功角稳定问题的原因和机理。
(2)系统性研究风电接入电网稳定性的控制策略和方法，归纳总结优秀的稳定性控制方法。
(3)基于优化控制模型，开发一种高效且可靠的风电接入电网稳定性控制工具。该工具可为电力系统的实际可控制突发事件提供决策支持，提高电力系统的稳定性和可靠性。
四、研究计划进度
1.时间安排
本研究计划于2022年9月开始，共计3年的时间，至2025年8月结束。中期检查时间为2023年12月，结题验收时间为2025年9月。
2.研究进度安排
第一年：
(1)文献调研，深入学习风电接入电网的相关理论及研究进展。
(2)基于现有的理论和技术手段，建立高比例风电接入电网的功角稳定控制模型。
第二年：
(1)对控制模型进行仿真模拟，并模拟各种情况下的功角稳定特性。
(2)对模型的仿真结果进行分析，提取参数及数据，为后续优化提供依据。
第三年：
(1)开展高比例风电接入电网的控制策略设计和优化。
(2)研究高比例风电在电网中的功角稳定性，开发一种高效且可靠的风电接入电网稳定性控制工具，并进行实际应用。