電網(wǎng)故障下風(fēng)電場公共連接點(diǎn)電壓穩(wěn)定性研究.pdf

1、風(fēng)能是大自然給予人類的一種可再生能源，而風(fēng)電作為最具規(guī)?；_發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的新型清潔能源，引起世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注和重視。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)隨著世界風(fēng)電事業(yè)的蓬勃發(fā)展取得了長足的進(jìn)步，大規(guī)模風(fēng)電在中國的迅速發(fā)展給電力系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來了新的挑戰(zhàn)和研究課題。2011年是風(fēng)電事故頻發(fā)的一年，京津唐電網(wǎng)、甘肅酒泉風(fēng)電基地等由于短路故障，發(fā)生了幾次大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組集中脫網(wǎng)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓、頻率大幅度波動，直接威脅到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，暴露出主網(wǎng)

2、接納這種新型能源的脆弱性，引起了國內(nèi)外的高度關(guān)注。
　　 事故分析結(jié)果表明電網(wǎng)故障下風(fēng)電機(jī)組不具備低電壓穿越能力，動態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備存在缺陷、風(fēng)電場35kV公共連接點(diǎn)處電壓穩(wěn)定性脆弱。為解決以上問題，本文主要對雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的兩種不同風(fēng)電場在公共連接點(diǎn)處的電壓穩(wěn)定性進(jìn)行研究，保證其具有低電壓穿越能力，進(jìn)而維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。文章首先提出一種改進(jìn)的檢測系統(tǒng)，即鎖相環(huán)與pqr變換檢測方法相結(jié)合。由于在不對稱故

3、障下，鎖相環(huán)受負(fù)序分量的影響，鎖相環(huán)要取得較好的穩(wěn)態(tài)精度，其環(huán)路濾波器的截止頻率必須較低，影響了其動態(tài)響應(yīng)速度，而通過pqr數(shù)學(xué)變換、數(shù)學(xué)運(yùn)算可以迅速獲得參考電壓的幅值和相位跳變角度，與利用鎖相環(huán)技術(shù)獲得網(wǎng)側(cè)電壓在故障前的相位結(jié)合，代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法中的鎖相環(huán)環(huán)節(jié)，避免由其產(chǎn)生的誤差，提高檢測精度;為提高雙饋風(fēng)電場發(fā)生不對稱故障下的低電壓穿越能力，在發(fā)電機(jī)出口690V處串聯(lián)采用改進(jìn)補(bǔ)償策略的動態(tài)電壓恢復(fù)器DVR，輔助雙饋式風(fēng)電場實(shí)現(xiàn)低電壓穿越

4、，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該控制策略的有效性;為保證直驅(qū)永磁同步發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)電場35kV線路發(fā)生不對稱故障時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，利用單相電壓延遲60°來構(gòu)造三相對稱電壓，消除負(fù)序分量造成的直流母線2倍頻振蕩的影響。通過電壓矢量控制，結(jié)合能量泄放回路解決直流側(cè)的功率擁堵，提高機(jī)側(cè)并網(wǎng)的適應(yīng)性。同時(shí)在網(wǎng)側(cè)增加硬件回路，采用改進(jìn)的最小能量補(bǔ)償算法的動態(tài)電壓恢復(fù)器DVR，采取零有功補(bǔ)償，并將無功功率引入算法中，為系統(tǒng)提供無功功率支持，恢復(fù)網(wǎng)側(cè)電壓，提高網(wǎng)側(cè)自身的穩(wěn)