華北地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)群小干擾穩(wěn)定性研究.pdf

1、由于華北地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的地域分布特點(diǎn)及裝機(jī)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)力發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)低頻振蕩的影響越來(lái)越突出。本文結(jié)合華北地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)主要為籠型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)和永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝機(jī)現(xiàn)狀，建立3種主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)組詳細(xì)的動(dòng)態(tài)模型，推導(dǎo)出適用于小干擾穩(wěn)定特征值分析的線性化方程;隨后搭建測(cè)設(shè)系統(tǒng)，在IEEE9節(jié)點(diǎn)3機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)上接入風(fēng)電場(chǎng)，計(jì)算3種風(fēng)力發(fā)電機(jī)分別接入時(shí)對(duì)原同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)電振蕩模式的影響。選取合適的旁路電容值，可以保證

2、籠型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)后，系統(tǒng)機(jī)電振蕩的阻尼有所改善。雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)也使用異步發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，并網(wǎng)的雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以改善系統(tǒng)機(jī)電振蕩的阻尼。并且風(fēng)電場(chǎng)容量越大，系統(tǒng)機(jī)電振蕩的阻尼也越大。永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，并入永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)算中惡化系統(tǒng)機(jī)電振蕩的阻尼。并且風(fēng)電場(chǎng)容量越大，阻尼惡化越明顯?；\型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)為恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)速改變并不改變風(fēng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)速，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部狀態(tài)量影響很小，

3、因此對(duì)系統(tǒng)的機(jī)電振蕩模式也基本不產(chǎn)生影響。雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同風(fēng)速時(shí)均可改善系統(tǒng)阻尼，永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同風(fēng)速時(shí)均可惡化系統(tǒng)阻尼。與雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同的是，永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用全功率變頻器，可以起到隔離電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)的作用，因此阻尼隨風(fēng)速的變化幅度要比雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)小得多。以此為基礎(chǔ)本文還研究了常用的風(fēng)電場(chǎng)單機(jī)等值模型在風(fēng)電場(chǎng)分別包含3種主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)并網(wǎng)在系統(tǒng)小于擾穩(wěn)定性分析中的等值效果，為華北電網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)群小干擾穩(wěn)定