風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行電壓穩(wěn)定性研究.pdf

1、由于日趨嚴(yán)重的環(huán)境與資源問題，對(duì)可再生資源的開發(fā)與利用得到重視，利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電作為一種技術(shù)成熟的可再生能源利用方式得到了快速發(fā)展，全球風(fēng)電每年新增裝機(jī)容量連創(chuàng)新高。在世界范圍內(nèi)，風(fēng)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(fēng)電的接入改變了原有電網(wǎng)的潮流分布，并且由于風(fēng)能的隨機(jī)性以及風(fēng)電場(chǎng)由大量運(yùn)行特性不同于傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)組成，因而對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。隨著單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量的增大、風(fēng)電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中所占比例的與

2、日俱增，風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響也越來越明顯，因此對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)問題進(jìn)行研究已經(jīng)成為風(fēng)電發(fā)展過程中亟待解決的重要課題。本文著重對(duì)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行中的電壓穩(wěn)定問題進(jìn)行了分析研究，主要內(nèi)容包括： 1．研究了基于普通異步發(fā)電機(jī)的恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與基于雙饋異步發(fā)電機(jī)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型。對(duì)風(fēng)速模型、空氣動(dòng)力學(xué)模型、機(jī)械傳動(dòng)模型、槳距角控制模型、異步發(fā)電機(jī)模型、雙饋異步發(fā)電機(jī)模型分別進(jìn)行了分析研究，介紹了適用于動(dòng)態(tài)仿真的完整的風(fēng)

3、電機(jī)組模型。 2．提出了風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中的改進(jìn)處理方法。針對(duì)兩種不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)的功率特性分別進(jìn)行了分析，提出了潮流計(jì)算中風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)的處理方法，并編程給予了實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)算例系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算，驗(yàn)證了改進(jìn)方法的準(zhǔn)確性與有效性：在保證計(jì)算精度的前提下，較大程度地減少了計(jì)算量，提高了計(jì)算速度，具有較高的工程實(shí)用價(jià)值。 3．研究了風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行的靜態(tài)電壓穩(wěn)定問題。從風(fēng)電場(chǎng)的電壓穩(wěn)定性與風(fēng)電場(chǎng)接入對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定

4、性的影響兩方面進(jìn)行了分析與研究。 用P-V曲線法分析了影響風(fēng)電場(chǎng)電壓水平的各種因素；結(jié)合P-V曲線與風(fēng)電場(chǎng)的無功電壓特性分析了基于某實(shí)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(fēng)電場(chǎng)的電壓穩(wěn)定極限。 首次引入模態(tài)分析法進(jìn)行風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響研究。以接入風(fēng)電場(chǎng)的IEEE39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例進(jìn)行了系統(tǒng)最小模特征值與節(jié)點(diǎn)參與因子的計(jì)算，并進(jìn)行相應(yīng)分析。 4．進(jìn)行了風(fēng)電系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性分析。應(yīng)用M