分散式風(fēng)電無功電壓協(xié)調(diào)控制策略研究.pdf

1、隨著風(fēng)電滲透率的提升和電網(wǎng)傳輸容量的限制，風(fēng)電大規(guī)模集中開發(fā)面臨嚴(yán)重的“棄風(fēng)”現(xiàn)象。分散式風(fēng)電規(guī)模小，發(fā)出的電能直接輸入配電網(wǎng)就地消納，無需遠(yuǎn)距離輸電，可解決集中式并網(wǎng)限電問題。但是，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對薄弱，風(fēng)速隨機(jī)性、波動(dòng)性引起的風(fēng)電機(jī)組有功出力的變化勢必會(huì)對配電網(wǎng)電壓帶來重大影響。然而，配電網(wǎng)的配套設(shè)施又較為匱乏，因此有必要發(fā)揮分散式風(fēng)電無功電壓調(diào)節(jié)能力參與配電網(wǎng)的無功電壓控制。本文針對分散式風(fēng)電無功電壓控制問題，從理論分析、控制策

2、略設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證三個(gè)方面進(jìn)行研究。
　　首先，針對當(dāng)前主流風(fēng)電機(jī)組-雙饋風(fēng)電機(jī)組建立詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型，分析其發(fā)電原理以及詳細(xì)的控制策略，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析雙饋風(fēng)電機(jī)組的無功功率極限以及基本的無功控制策略?？紤]到分散式風(fēng)電接入對配電網(wǎng)電壓的影響，分析了分散式風(fēng)電功率波動(dòng)與配電網(wǎng)電壓之間的關(guān)系，并且研究了含分散式風(fēng)電的配電網(wǎng)電壓分布計(jì)算方法。
　　其次，本文將分層無功電壓控制策略進(jìn)行改進(jìn)應(yīng)用到分散式風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)中。改進(jìn)的控制策略

3、選取配電網(wǎng)電壓偏差最嚴(yán)重的節(jié)點(diǎn)作為控制節(jié)點(diǎn)并進(jìn)行無功整定得到無功指令值，無功指令值的分配包括不同節(jié)點(diǎn)之間、同一節(jié)點(diǎn)不同風(fēng)電機(jī)組之間、風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部（雙饋機(jī)組）三個(gè)層次，不同節(jié)點(diǎn)之間按靈敏度大小進(jìn)行無功指令值分配;同一節(jié)點(diǎn)不同機(jī)組之間按機(jī)組無功容量分配無功指令值;雙饋機(jī)組內(nèi)部定子側(cè)優(yōu)先分配無功指令值。另外，考慮到分散式風(fēng)電機(jī)組與配電網(wǎng)中原有的無功補(bǔ)償設(shè)備、調(diào)壓設(shè)備之間的協(xié)調(diào)控制策略，本文對有載調(diào)壓變壓器(OLTC)建立了詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型并分析

4、了控制原理，在此基礎(chǔ)上采用協(xié)調(diào)控制策略使得分散式風(fēng)電機(jī)組與有載調(diào)壓變壓器有序配合，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電壓調(diào)整。
　　最后，在PSCAD中進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明改進(jìn)的控制策略更加適合于分散式風(fēng)電系統(tǒng)，能夠充分利用多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無功輸出能力，更為有效地改善配電網(wǎng)電壓。風(fēng)電機(jī)組與有載調(diào)壓變壓器之間的協(xié)調(diào)控制避免了電壓調(diào)節(jié)的盲目性，增強(qiáng)了電網(wǎng)對電壓波動(dòng)的抵御性。本文所提控制策略對分散式風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)無功控制的研究具有重要意義，可以在實(shí)踐中