風電場并網運行電壓穩(wěn)定性研究.pdf

1、由于日趨嚴重的環(huán)境與資源問題，對可再生資源的開發(fā)與利用得到重視，利用風能進行發(fā)電作為一種技術成熟的可再生能源利用方式得到了快速發(fā)展，全球風電每年新增裝機容量連創(chuàng)新高。在世界范圍內，風力發(fā)電成為除水電以外增長最迅速的新能源發(fā)電方式。大量風電的接入改變了原有電網的潮流分布，并且由于風能的隨機性以及風電場由大量運行特性不同于傳統(tǒng)同步發(fā)電機的發(fā)電機組成，因而對電網的穩(wěn)定運行造成影響。隨著單個風電場裝機容量的增大、風電裝機容量在電網中所占比例的與

2、日俱增，風電對電網產生的影響也越來越明顯，因此對風電并網相關問題進行研究已經成為風電發(fā)展過程中亟待解決的重要課題。本文著重對風電場并網運行中的電壓穩(wěn)定問題進行了分析研究，主要內容包括： 1．研究了基于普通異步發(fā)電機的恒速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)與基于雙饋異步發(fā)電機的變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)模型。對風速模型、空氣動力學模型、機械傳動模型、槳距角控制模型、異步發(fā)電機模型、雙饋異步發(fā)電機模型分別進行了分析研究，介紹了適用于動態(tài)仿真的完整的風

3、電機組模型。 2．提出了風電場節(jié)點在電力系統(tǒng)潮流計算中的改進處理方法。針對兩種不同類型風力發(fā)電機組成的風電場的功率特性分別進行了分析，提出了潮流計算中風電場節(jié)點的處理方法，并編程給予了實現(xiàn)。通過對算例系統(tǒng)進行潮流計算，驗證了改進方法的準確性與有效性：在保證計算精度的前提下，較大程度地減少了計算量，提高了計算速度，具有較高的工程實用價值。 3．研究了風電并網運行的靜態(tài)電壓穩(wěn)定問題。從風電場的電壓穩(wěn)定性與風電場接入對電網穩(wěn)定

4、性的影響兩方面進行了分析與研究。 用P-V曲線法分析了影響風電場電壓水平的各種因素；結合P-V曲線與風電場的無功電壓特性分析了基于某實際系統(tǒng)的算例系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性，確定了三種不同方式下風電場的電壓穩(wěn)定極限。 首次引入模態(tài)分析法進行風電接入對電網電壓穩(wěn)定性的影響研究。以接入風電場的IEEE39節(jié)點系統(tǒng)為例進行了系統(tǒng)最小模特征值與節(jié)點參與因子的計算，并進行相應分析。 4．進行了風電系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性分析。應用M