含永磁直驅式風電機組的電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析及改善措施研究.pdf

1、隨著風電技術的快速發(fā)展,大型風電場及風電場群已經形成,風電特性對電網的負面影響越來越顯著,成為制約風電場規(guī)模不斷擴大的重要障礙。由于風電功率的間歇性和隨機性,大規(guī)模風電并網會使系統(tǒng)電壓產生波動,引起電壓穩(wěn)定性降低甚至電壓崩潰。目前對風電并網『乜壓穩(wěn)定性的研究主要有靜態(tài)電壓穩(wěn)定、暫態(tài)電壓穩(wěn)定、低電壓穿越三方面,其中,靜態(tài)電壓穩(wěn)定性能夠較好的反應電網的電壓水平,是系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的基礎和前提。永磁直驅型風機作為第三代風力發(fā)電系統(tǒng),與傳統(tǒng)異步風機

2、和雙饋型風機有著不同的功率特性,其并網后對系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性影響也不同。本文針對含永磁直驅式風電機組并網的電力系統(tǒng),介紹了其潮流計算方法,通過求取P-V曲線對系統(tǒng)電網的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性進行分析,并提出無功優(yōu)化方案,通過實際算例對其優(yōu)化結果的有效性進行了驗證。
　　首先,研究了永磁直驅式風機風力發(fā)電系統(tǒng)的數學模型。對風速模型、空氣動力學模型、機械傳動模型、發(fā)電機模型、風電場等值模型分別進行了分析研究,介紹了適用于潮流計算的完整的風電場模

3、型。
　　其次,給出含永磁直驅式風機電力系統(tǒng)的潮流計算方法,以含風電場的IEEEl4節(jié)點系統(tǒng)為算例,采用重復潮流法得到典型節(jié)點的P-V曲線。通過分析比對不同控制策略下風電機組并網電力系統(tǒng)典型節(jié)點的P-V曲線,得出功率因數改變時對風機無功出力的影響,如果風機有功出力較高,即便可以發(fā)出一定的無功也有可能造成無功裕度不足,降低系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性。
　　最后,為了解決風電場并網運行存在的電壓穩(wěn)定問題,提出應用粒子群算法確定風電場并網點處