大型風(fēng)電場的建模與電網(wǎng)接入影響分析的研究.pdf

1、當今社會,能源短缺,環(huán)境惡化,對綠色能源的需求十分迫切。風(fēng)力發(fā)電作為一種儲量很大,開發(fā)成本相對較小的綠色能源,正被廣泛采用,并得到國家政策強有力的支持。但風(fēng)力發(fā)電其自身間歇性、不可控、無調(diào)頻能力、控制復(fù)雜等特點,使得其接入電網(wǎng)后可能給電網(wǎng)帶來一系列問題。 風(fēng)力發(fā)電環(huán)境友好、技術(shù)成熟、可靠性高、成本低且規(guī)模效益顯著,是發(fā)展最快的新型能源。很多與大型風(fēng)電場并網(wǎng)運行有關(guān)的技術(shù)課題亟待解決,例如,大型風(fēng)電場并網(wǎng)會改變系統(tǒng)原有的潮流及網(wǎng)損

2、的分布,對電網(wǎng)的規(guī)劃提出了新的要求；可能給配電網(wǎng)帶來電能質(zhì)量問題,如諧波污染、電壓波動及閃變；對系統(tǒng)的功角、頻率以及電壓穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響；風(fēng)電具有很強的隨機性,需要研究能夠考慮風(fēng)電特點的發(fā)電和運行計劃方法；重新評估系統(tǒng)的發(fā)電可靠性,分析風(fēng)電的容量可信度；研究新的無功調(diào)度及電壓控制策略等。感應(yīng)發(fā)電機因為結(jié)構(gòu)簡單、并網(wǎng)方便,一度成為風(fēng)力發(fā)電機組的首選,很多研究也是基于這樣一個事實。隨著電力電子元件的性價比不斷提高,采用同步電機、雙饋電機等

3、新型發(fā)電機組是大勢所趨,風(fēng)電場可以像常規(guī)機組一樣,承擔電壓及無功控制的任務(wù),出現(xiàn)了許多新的富有挑戰(zhàn)性的研究課題。 本文對風(fēng)電場并網(wǎng)影響分析是基于現(xiàn)正被廣泛采用的以雙饋發(fā)電機為核心的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組。首先介紹風(fēng)力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)以及各部分的數(shù)學(xué)模型和整個風(fēng)力發(fā)電機組的控制策略。接著介紹了風(fēng)力發(fā)電場接入電網(wǎng)的設(shè)計方法,運用PSS/E電力系統(tǒng)綜合分析軟件對江蘇南通電網(wǎng)進行建模。通過仿真結(jié)果,分析得到大型風(fēng)電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)正常運行造

4、成的影響,系統(tǒng)節(jié)點電壓和系統(tǒng)頻率將會隨著風(fēng)電場輸出功率的變化而波動,波動的幅度會隨著風(fēng)電場容量的增加而加劇,以及系統(tǒng)發(fā)生故障時風(fēng)電場表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)火電廠的運行特性。目前國內(nèi)外正在研究全控型高壓直流輸電的技術(shù)以運用于風(fēng)力發(fā)電,本文在理論分析的基礎(chǔ)上,對全控型高壓直流輸電進行建模仿真,并對全控型高壓直流輸電在風(fēng)力發(fā)電中的運用提出了可行性分析。 風(fēng)力發(fā)電作為電力系統(tǒng)中一個嶄新的領(lǐng)域,正吸引越來越多的研究機構(gòu)和人員從事風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)的研