大規(guī)模風電場群聯(lián)網(wǎng)的源網(wǎng)協(xié)調(diào)性研究.pdf

1、風力發(fā)電聯(lián)網(wǎng)運行是實現(xiàn)風能大規(guī)模開發(fā)利用的有效途徑。風電是一種具有波動性且不完全受控的電源，大規(guī)模風力發(fā)電功率通常難以準確預測，因此，大規(guī)模風電聯(lián)網(wǎng)將削弱電網(wǎng)調(diào)度對發(fā)電功率的控制能力，進而可能威脅電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行。在難以準確把握風電功率波動不利影響的情況下，電網(wǎng)可能會高估風電功率波動帶來的風險而限制風電接入規(guī)模以確保電網(wǎng)安全運行，從而在一定程度上阻礙了風電的規(guī)模化開發(fā)。隨著我國多個千萬千瓦級巨型風電基地的建設，大規(guī)模風電聯(lián)網(wǎng)的需求與保

2、證電網(wǎng)安全的矛盾將進一步凸顯。如何在保證電網(wǎng)安全的前提下盡量提高風電聯(lián)網(wǎng)規(guī)模，是亟需研究的問題，具有重要的理論和應用價值。
　　 論文在綜述風電規(guī)?；l(fā)展及其對電網(wǎng)影響的基礎上，提出源網(wǎng)協(xié)調(diào)性概念，其內(nèi)涵是通過風電電源與電網(wǎng)特性的分析，準確把握不同場景下“源”、“網(wǎng)”之間的相互作用，準確評估風電對電網(wǎng)的影響，充分發(fā)掘既有電網(wǎng)的風電接納能力，促進風能的大規(guī)模開發(fā)利用。
　　 論文首先對雙饋感應風電機組數(shù)學模型進行了分析，討

3、論了不同時間尺度下的風電機組模型特點，為風電聯(lián)網(wǎng)運行的源網(wǎng)協(xié)調(diào)性研究提供模型基礎。
　　 論文研究了大規(guī)模風電電源穩(wěn)態(tài)輸出功率的波動特性。通過對大規(guī)模風電場群歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，揭示了風電功率波動的時空分布特性，提出了風電場群的匯聚效應，為研究穩(wěn)態(tài)源網(wǎng)協(xié)調(diào)性提供了風電電源特性基礎。
　　 提出了計及風電電源穩(wěn)態(tài)特性與電網(wǎng)安全裕度的穩(wěn)態(tài)源網(wǎng)協(xié)調(diào)性分析方法。通過分析風電接納能力常規(guī)計算方法的局限性，建立了新的計及多場景的風電

4、接納能力計算模型，定義了影響因子來反映不同運行場景下的源網(wǎng)協(xié)調(diào)關系。
　　 通過對實測風電場短路試驗數(shù)據(jù)的分析，得到雙饋風電機組因保護動作而脫網(wǎng)的動作邏輯，揭示了短路過程中機組定轉(zhuǎn)子及變流器電壓、電流的變化特征；對短路試驗的仿真重現(xiàn)驗證了雙饋感應風電機組電磁暫態(tài)模型的有效性，以及對電網(wǎng)電壓跌落過程中雙饋風電機組電磁暫態(tài)響應特性分析的正確性。
　　 揭示了由于雙饋風電機組撬杠保護動作遠快于定子回路開關動作而使得機組脫網(wǎng)前存

5、在的短時鼠籠異步運行現(xiàn)象，且該異步運行過程中機組將從電網(wǎng)吸收較多無功功率而對電網(wǎng)電壓水平造成影響，并通過對風電場實測脫網(wǎng)事件的分析加以驗證。
　　 提出了風電場能夠安全渡越的電網(wǎng)擾動區(qū)域分析方法，對比分析了各種故障形式下風電場母線電壓及風電機組端電壓的跌落情況，并對滿足現(xiàn)行低電壓穿越并網(wǎng)要求的風電場能夠安全渡越的電網(wǎng)擾動區(qū)域進行了仿真分析。
　　 在電力系統(tǒng)分析軟件PSASP/UPI及PSCAD/EMTDC平臺上，分別開