基于分岔理论的风电系统电压稳定性研究的任务书.docx

基于分岔理论的风电系统电压稳定性研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着生态环保和经济社会的发展，风电系统成为当前发展速度最快的可再生能源之一，它主要通过利用风能驱动大型风机发电，并将发电机输出的交流电输入电网。虽然风能资源在全球范围都很丰富，但风电系统在输电和稳定性问题上尚有待解决。
风电系统的电压稳定性是影响电网稳定性的重要因素之一。一旦风电系统的电压稳定性出现问题，将会影响到整个电网的稳定性，甚至引发大面积停电，对生产和生活都会带来不可估量的损失。因此，研究风电系统的电压稳定性具有重要意义。
基于分岔理论的方法已经被广泛地应用于电力系统的分析和控制。分岔理论可以将电网运行状态的动态变化描绘成一个动力系统的分岔图，从而可以分析电力系统的稳定性。目前，该方法已经被成功地应用于研究各种电力系统的稳定性，包括风电系统。
二、研究目的
本研究旨在基于分岔理论，对风电系统的电压稳定性进行研究。具体目的如下：
1.建立风电系统电压稳定性的分岔图模型并进行仿真分析。
2.研究不同参数对风电系统电压稳定性的影响，并提出相应的优化措施。
3.通过与实际风电系统的对比分析，验证分岔理论在研究风电系统电压稳定性方面的可行性和有效性。
三、研究内容和方案
1.建立风电系统电压稳定性的分岔图模型。
风电系统的电压稳定性与多种因素有关，包括风速、气象条件、风电机故障和电力负荷变化等。本研究将对这些因素进行综合考虑，建立风电系统电压稳定性的分岔图模型。
分岔图模型是把电力系统的状态变量作为自变量，把系统稳定性指标作为因变量，从而得到系统的分岔图，这样就可以通过分析分岔图来确定系统的稳定性。分岔图的构建需要用到动力系统非线性分岔理论，包括极点分析法、BifurcationMap法和Lyapunov指数法等。本研究将采用BifurcationMap法和Lyapunov指数法，建立风电系统电压稳定性的分岔图模型。
2.研究不同参数对风电系统电压稳定性的影响并提出优化措施。
本研究将选取风速、风电机转速、电力负荷等参数，分别对风电系统的电压稳定性进行分析，研究它们分别对电压稳定性的影响，并提出优化措施。
具体来说，本研究将采用有限元分析方法，分析风电机在不同风速下的输出功率和转速，并研究其对电压稳定性的影响。另外，本研究将采用控制理论和优化算法，提出符合电网需求的控制策略，以保证风电系统的电压稳定性。
3.通过与实际风电系统的对比分析验证研究结果的可行性和有效性。
本研究将选取某一实际风电系统，并与本研究得到的结果进行对比分析，验证采用分岔理论研究风电系统电压稳定性的可行性和有效性，并进一步改进和优化研究成果。
四、研究进度计划
本研究计划从2019年10月开始，分三个阶段完成：
1.第一阶段（2019年10月-2020年3月）：调研与文献综述。收集国内外有关风电系统电压稳定性和分岔理论研究的最新进展，确定研究方案和分工计划。
2.第二阶段（2020年4月-2020年9月）：模型建立和优化措施研究。建立风电系统电压稳定性的分岔图模型，并研究不同参数对电压稳定性的影响，提出优化措施。
3.第三阶段（2020年10月-2021年3月）：实验仿真与结果分析。利用仿真软件基于本研究建立的模型开展仿真实验，并与某一实际风电系统结果进行对比分析，验收和总结研究成果。
五、预期成果
本研究将得到以下预期成果：
1.建立风电系统电压稳定性的分岔图模型，并实现仿真分析。
2.发现并研究风速、风电机故障、电力负荷变化等因素对风电系统电压稳定性的影响，并提出优化措施。
3.验证基于分岔理论的方法在研究风电系统电压稳定性方面的可行性和有效性，为风电系统的电压稳定性研究提供新的思路和方法。
六、经费预算
本研究所需经费共计xxx元，具体如下：
1.研究设备购置：xx元。
2.研究经费支出包括：专家咨询、实验费用、资料费用、出差费用、劳务费等，共计xx元。
3.其他支出xx元。
七、研究团队
本研究团队成员如下：
1.主持人：xx教授，负责研究方案的制定、研究进度的组织、研究成果的总结和报告的撰写等。
2.研究人员：由若干位研究生组成，负责研究实施、数据收集、分析处理等具体工作。
3.顾问：从业电力资深专家，主要负责分析研究成果的合理性和可行性，提出宝贵意见。
八、研究成果应用前景
本研究成果通过分析电力系统的分岔图，得到了风电系统电压稳定性的分析结果，为风电系统的电压稳定性提供了新的思路和方法。研究成果可用于风电系统的运行控制和故障诊断，避免电网停电等事故发生，同时为今后电力系统的稳定性研究提供一定的参考。
九、参考文献
[1]C.R.Fu,Y.Q.Sun,andF.X.Wu,“Voltagestabilityanalysisofalarge-scalewindfarm,”Journa