風電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響.pdf

1、能源危機和環(huán)境惡化已經(jīng)日益威脅人類社會的安全和發(fā)展，為此，世界各國都在積極尋找開發(fā)新能源。作為新能源的一種，風能的儲量非常豐富，且便于開發(fā)，用風能進行發(fā)電清潔無污染，值得大力提倡，因此，近些年來世界各國都在大力開發(fā)風能進行發(fā)電。但由于風能具有間歇性和隨機性，風力發(fā)電的可控性較差，隨著風電場并網(wǎng)規(guī)模的逐漸增加，風電接入對電網(wǎng)的影響不斷增加，尤其是對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響更為突出，鑒于此，本文對該課題進行了深入的研究。
　　隨著風電機組

2、的發(fā)展，雙饋異步風力發(fā)電機憑借其較高的性價比逐漸成為目前風電場中的主流風機，本文中詳細的介紹了雙饋機組的穩(wěn)態(tài)模型，并在此基礎(chǔ)上推導出了在輸出一定有功功率的條件下機組并網(wǎng)系統(tǒng)所能輸出無功功率極限的表達式。在潮流計算過程中，由雙饋異步風機組成的風電場可以根據(jù)風電機組控制方式以不同等值模型的形式接入系統(tǒng)，并且隨著機組輸出有功功率的改變，風電場的等值模型還可能會發(fā)生改變。
　　本文主要采用基于一般潮流解的局部電壓穩(wěn)定性指標（L指標）對風電

3、并網(wǎng)前后電網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性進行分析:系統(tǒng)中某節(jié)點的L指標越大，證明該節(jié)點靜態(tài)電壓穩(wěn)定程度越薄弱，且更易發(fā)生電壓失穩(wěn)?；贚指標，本文還推導出了一種衡量系統(tǒng)中風電場輸出有功功率的改變對各節(jié)點L指標影響程度的L-P靈敏度指標，通過對該指標進行排序，能夠得到與風電場節(jié)點相關(guān)性較強的節(jié)點，同時，L-P靈敏度指標值還可以被用來預估風電注入有功功率增加或減小時，可能會對系統(tǒng)各節(jié)點的L指標值產(chǎn)生的影響。以上兩種指標結(jié)構(gòu)簡單，計算速度快，均可用于在線

4、電壓穩(wěn)定分析。
　　接下來，本文利用基于一般潮流解的L指標和L-P靈敏度指標，對風電并網(wǎng)前后的IEEE39節(jié)點系統(tǒng)進行靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析，分別改變風電場的注入有功功率和并網(wǎng)線路參數(shù)及其風電場中雙饋機組的機組控制方式，比較不同條件下系統(tǒng)的風電場并網(wǎng)節(jié)點L指標的變化規(guī)律。并運用相關(guān)的理論知識，給出合理的解釋并得出結(jié)論，這對大規(guī)模風電場的并網(wǎng)運行具有實際的指導意義。
　　最后以山東煙臺威海實際系統(tǒng)為算例，對該地區(qū)風電場接入的影響做出

5、探討。首先，在各個風電場額定輸出范圍內(nèi):分別在風電場出力不同的條件下計算接入母線電壓和L指標的變化情況，以此來判斷風電并網(wǎng)的利弊;通過計算風電場滿發(fā)時各并網(wǎng)母線對風電場注入有功的L-P靈敏度指標判斷該地區(qū)風電場擴容的可行性。接下來，本文還探究了系統(tǒng)運行方式的改變和風電場中機組控制方式的不同所帶來的風電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響的改變。最后，本文提出了幾種減小風電并網(wǎng)帶來的電壓波動、增強并網(wǎng)后系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的措施，特別的，對風電場的就地無功