考慮風機變流器容量約束的含風電電力系統(tǒng)不對稱故障分析.pdf

1、風電的大規(guī)模并網(wǎng)接入是當前中國電力系統(tǒng)電源側(cè)變革的重要趨勢之一，基于風能資源稟賦和分布特征而采取的大規(guī)模、遠距離和高集中度的風電開發(fā)模式導致中國局部地區(qū)電網(wǎng)的風電滲透率顯著升高，使系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行面臨嚴峻挑戰(zhàn)。不同于傳統(tǒng)同步機，當前主流商用風機一般通過變流器與電網(wǎng)接口，具備控制靈活多樣的特點。作為電力系統(tǒng)中新的電源形式，風機在電網(wǎng)故障時的運行控制以及含風電電力系統(tǒng)的故障特性分析等問題成為中國風電開發(fā)中面臨的重要科學技術挑戰(zhàn)。
　　

2、本文分別針對于雙饋風機和全功率風機，重點圍繞風機變流器的容量約束，研究了電網(wǎng)深度不對稱故障期間風機的正負序控制問題，并以此為基礎，探討了故障期間風機對外部電網(wǎng)節(jié)點電壓大小和分布特征的影響規(guī)律，指出了其可能導致的與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)不同的新現(xiàn)象和問題并分析了原因，對于促進和深化對風機作為電源的特性的認識以及保障電網(wǎng)安全運行具有極其重要的意義。
　　本文首先建立了雙饋風機和全功率風機在電網(wǎng)不平衡時的動態(tài)模型，且以GE發(fā)布的風機模型為基礎，分

3、析了不對稱故障期間風機變流器正負序控制中的關鍵環(huán)節(jié)和實施方案，給出了其正、負序電流控制框圖，并通過對風機變流器約束條件的進一步深入研究，分別指出了兩種主流風機在不對稱故障下的控制空間以及其正、負序電流限制和分配方式，從而得到了滿足變流器容量約束的風機正、負序電流控制策略。
　　其次，本文以所提出的風機正負序控制策略為基礎，通過選取典型拓撲和設置不同的仿真場景以及考慮風機不同的正、負序電流限制和分配方式，一方面驗證了所提出的風機正負