大型风电场并网对电力系统电压稳定性的影响
本帖最后由 gdwjq 于 2009-10-23 13:01 编辑大型风电场并网对电力系统电压稳定性的影响 xiexie, 谢谢分享， 请楼主介绍下作者及别的信息。。 很好的东西啊 是啊，简介一下啊，毕竟钱币不多啊 那我就再编辑下，把论文的部分目录给发上来吧，那样就大概知道论文搞的内容了 大型风电场并网对系统影响分析及其应用研究
摘要
本文研究成果概括如下:
(1) 建立了用于仿真分析的风电机组稳态数学模型和动态数学模型其中动态数学模型包括风力发电机组的风力机、传动机构和异步发电机的模型，并且研究了作为原动力的风速模型。
(2) 应用中国电科院开发的《电力系统分析综合程序》(PSAS)P 和MATLAB相结合，实现了含有风电场的电力系统稳态仿真和动态仿真。并以EPRI一36(China)节点系统为例，动态仿真分析风电系统运行的稳定性，仿真模拟了风电场在各种风速扰动下的响应、部分或全部风电机组退出运行等情况对系统所产生的影响。通过分析仿真结果，可以看出系统节点电压和系统频率将会随着风电场输出功率的变化而波动，波动的幅度会随着风电场容量的增加而加剧。
(3)提出了一种应用电力系统稳态仿真和动态仿真相结合的方法确定风电场的最大安装容量。同时阐明了衡量风电场建设规模的两个指标:风电穿透功率极限和风电场短路容量比，讨论了影响风电场最大注入功率的主要因素和分析这一问题的主要方法。并以EPKI一36(China)节点系统为例，通过计算分析了确定并网风电场最大注入功率的主要因素。计算结果表明，系统运行方式、风电机组无功补偿量、风电场与系统联络线的电抗与电阻之比的大小等都会影响风电场的最大注入功率，对于一个实际的风电系统，要最终确定其最大注入功率必须进行系统的计算分析。
(4 )仿真分析了朔州电网接入一定容量的风电场对电网运行产生的影响。通过分析仿真结果，可以看出在稳态情况下，风电场总出力的变化所引起的系统变电电压的变化最大不超过2%。在动态情况下分析了风电场与电网解列对电网频率产生的影响，可以看出频率变化的高低与电网热备用容量的多少以及风电场装机容量的多少有一定的关系。 <大型风电场电压稳定性分析与控制研究>论文的主要研究内容及结论有:
1、 导出和实验验证了适用于风电场静态电压稳定分析的异步发电机静态功率
电压模型。
2、 计及风电场异步发电机静态功率电压特性和功率增长规律，结合常规潮流计算方法和连续潮流计算的基本原理确定风电系统连续潮流计算方法。采用该方法可准确和有效地确定风电场静态电压稳定临界点和极限。
3、 引入静态电压稳定性指标描述风电场电压及其稳定性。其中有确定节点静态电压稳定性的无功电压灵敏度(ni)指标，能定量描述风电场电压波动的电压崩溃邻近指标(VCPIPi)，直观预测风电场电压稳定运行点到临界边界距离的功率裕度系数(KpiKqi)指标和可用于判断节点暂态电压稳定性的无功备用裕度或无功备用裕度系数(Qi或KQi)指标.
4、研究表明:系统无功功率的供给不足是风电场电压崩溃的根本原因，并提出风电场静态电压稳定性的判据和保证风电场暂态电压稳定的判断方法。
5、 提出风电场稳态电压和暂态电压稳定性控制的概念。论文研究表明机端电
容器和接入点地方负荷共同作用可以保证风电场及其附近节点的稳态电压在允许范围内，风电场设置Svc是减小风电场电压波动、提高风电场暂态电压稳定性的有效措施。 <大型风电场接入电网的稳定性问题研究>主要研究内容包括:
(1) 对普通异步发电机及双馈感应电机在同步旋转参考坐标系下的动态方程及静态方程进行了推导:对风电机组的空气动力学模型、机械传动系统的轴系模型及桨距角控制模型进行了建模分析;最后给出了基于普通异步发电机的恒速风电机组与基于双馈感应发电机的变速风电机组的总体模型结构。
(2 )对基于双馈感应发电机的变速风电机组控制模型进行了分析与研究。推导了双馈感应电机转子侧变频器与电网侧变频器的解藕控制原理:给出了双馈变速风电机组综合控制系统模型、双馈感应电机的转子侧变频器与电网侧变频器控制器模型及风力机控制系统的模型。
(3) 分析研究了风电场接入电网后电网电压稳定性降低的机理。比较了异步发电机与双馈感应发电机不同的有功~无功特性，给出了稳态潮流计算中两种不同发电机的潮流模型。
(4) 用 P-V、 V-Q曲线的静态电压稳定潮流分析方法结合对实际系统的仿真计算，对于普通异步机风电场与基于双馈感应电机的变速风电场接入后导致的静态电压稳定性降低的原因进行了比较研究;最后比较了用动态仿真方法分析风速变化扰动导致的电压失稳与静态P-V曲线分析方法分析风电场有功功率增
加导致的静态电压失稳结果的差异。
(5) 对基于普通异步发电机的恒速风电机组的暂态电压稳定性进行了分析，研究了故障时两质块轴系模型松弛特性(ShaftRelaxaion)对暂态电压稳定的影响:在PowerFactory中建立了SVC模型、STATCOM模型及用于暂态稳定控制的快速桨距角控制模型;提出了结合SVC、STATCOM等动态无功补偿装置与用于暂态稳定控制的桨距角控制的综合控制用于改善基于异步机的恒速风电机组的暂态电压稳定性。
(6 ) 提出了双馈电机转子侧变频器的暂态电压控制与用于暂态稳定控制的快速桨距角控制以增强双馈变速风电机组的暂态电压稳定性;双馈电机转子侧变频器暂态电压控制能够充分发挥双馈电机的动态控制能力，充分利用双馈电机的无功容量，改善双馈变速风电机组的暂态电压稳定性。
(7)对风电场并网对电网频率稳定性的影响进行了研究:分析了电力系统固有的频率特性:比较分析了不同发电机技术的风电机组的频率响应特性;提出了用于双馈电机的附加频率控制环节，能够对电网的频率降低做出响应，表现出变速风电机组惯量作用;在系统损失部分发电电源后关键的初始几秒钟时间内控制双馈风电机组使其释放出风机叶轮、转子轴系中储存的动能以增加风电机组发出的功率，支持电网频率，降低电网频率变化率 努力做到最好！
