基于PSCAD-EMTDC的海上風(fēng)電場(chǎng)等效模型與無(wú)功補(bǔ)償研究.pdf

1、風(fēng)能等可再生能源的開(kāi)發(fā)與利用越來(lái)越受到各國(guó)的重視，隨著陸上風(fēng)資源開(kāi)發(fā)逐漸飽和，使得海上風(fēng)電成為未來(lái)風(fēng)能應(yīng)用和發(fā)展的重點(diǎn)。我國(guó)在大型海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)方面，海上風(fēng)電的技術(shù)不成熟很大程度上制約了海上風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展，因此，對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)展系統(tǒng)、全面的研究具有迫切的意義。
　　本論文深入分析了海上風(fēng)電場(chǎng)的組成，主要包括:風(fēng)電機(jī)組、集電系統(tǒng)、海上升壓站和風(fēng)電場(chǎng)輸電方式四部分。風(fēng)電機(jī)組采用變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率

2、;以經(jīng)濟(jì)成本最低為目標(biāo)，選擇集電系統(tǒng)中的電壓等級(jí)、線路類型及風(fēng)電機(jī)組的分組、排列方式;通過(guò)海上升壓站，將集電系統(tǒng)匯集的電能二次升壓后通過(guò)高壓交流輸電系統(tǒng)并入電網(wǎng)。
　　在研究海上風(fēng)電場(chǎng)的特性時(shí)，建立詳細(xì)模型會(huì)導(dǎo)致模型復(fù)雜、仿真難以實(shí)現(xiàn)，建立等值模型時(shí)內(nèi)部集電網(wǎng)絡(luò)影響較大。因此本論文提出采用半聚合等值方法建立風(fēng)電場(chǎng)的等效模型，即通過(guò)并聯(lián)化變換的方法，把風(fēng)電機(jī)組之間輻射性的混聯(lián)結(jié)構(gòu)變?yōu)榧儾⒙?lián)結(jié)構(gòu)，然后采用容量加權(quán)等值方法進(jìn)行等值。半聚

3、合等值方法解決了海上風(fēng)電場(chǎng)等值時(shí)內(nèi)部集電網(wǎng)絡(luò)的處理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)任意位置風(fēng)電機(jī)組的聚合，保證了等值模型與風(fēng)電場(chǎng)全模型的等值精確度。
　　結(jié)合海上風(fēng)電場(chǎng)的半聚合等值模型，針對(duì)內(nèi)部集電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生較大無(wú)功和故障時(shí)對(duì)電網(wǎng)影響較大的問(wèn)題，本論文提出配合使用SVC和STATCOM進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆桨?利用SVC(StaticVarCompensator)在海上風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行穩(wěn)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，減少電網(wǎng)中無(wú)功功率的流動(dòng)，從而降低線路和變壓器因輸送無(wú)功

4、功率所造成的電能損耗，同時(shí)也起到暫態(tài)補(bǔ)償?shù)淖饔?利用STATCOM(StaticSynchronousCompensator)在海上風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行在故障情況下的暫態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，能夠在故障時(shí)維持海上風(fēng)電場(chǎng)輸出電壓的穩(wěn)定，保證了海上風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　基于PSCAD/EMTDC(PowerSystemsComputerAidedDesign)仿真軟件進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證了半聚合等值方法和SVC、STATCOM配合無(wú)功補(bǔ)償?shù)?/p>