風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)小擾動(dòng)穩(wěn)定性分析及脫網(wǎng)事故初探.pdf

1、針對(duì)近來風(fēng)電機(jī)組連鎖脫網(wǎng)事故頻發(fā)的問題,本文從雙饋風(fēng)電機(jī)組(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)的本身特性出發(fā),研究連鎖脫網(wǎng)事故的誘因和改善措施。為分析基于雙饋風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電場(chǎng)的特性,首先在DIgSILENT/PowerFactory(Digital SImuLation and Electrical NeTwork)平臺(tái)中建立了DFIG詳細(xì)仿真模型;然后提出了一種附加阻尼控制策略,以抑制風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)而導(dǎo)

2、致的大電網(wǎng)阻尼降低問題;進(jìn)一步,研究通過增加無功補(bǔ)償裝置以及對(duì)DFIG實(shí)施無功協(xié)調(diào)控制策略來提高電力系統(tǒng)小擾動(dòng)穩(wěn)定性的方法。本文主要工作如下:
　　(1)建立了雙饋風(fēng)電機(jī)組的小擾動(dòng)動(dòng)態(tài)分析模型,深入探討了風(fēng)電場(chǎng)與大電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)緊密程度、風(fēng)電場(chǎng)出力、風(fēng)電場(chǎng)連接方式對(duì)系統(tǒng)小擾動(dòng)穩(wěn)定性的影響,以揭示雙饋風(fēng)電機(jī)組連鎖脫網(wǎng)事故的機(jī)理。通過單機(jī)-無窮大系統(tǒng)和新英格蘭39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)接入風(fēng)電場(chǎng)的仿真算例,示例并分析風(fēng)電場(chǎng)脫網(wǎng)的可能誘因。
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3、)在深入理論研究基礎(chǔ)上,提出了一種植于雙饋風(fēng)電機(jī)組變頻器上的附加阻尼控制策略。該附加控制部分類似于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的PSS(Power System Stabilizer)附加阻尼器,它可在不增加附屬控制裝置情況下,通過變頻器附加控制來增加系統(tǒng)阻尼。利用風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)到四機(jī)兩區(qū)域系統(tǒng)和十機(jī)四區(qū)域系統(tǒng)的算例分析,表明該附加阻尼控制策略能夠有效提高電力系統(tǒng)的阻尼,從而改善系統(tǒng)的小擾動(dòng)穩(wěn)定性。
　　(3)通過對(duì)風(fēng)電場(chǎng)脫網(wǎng)事故的現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn),在故障

4、發(fā)展過程中,未脫網(wǎng)風(fēng)機(jī)會(huì)從系統(tǒng)吸收大量無功。為防止在故障中,因無功需求激增而導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)電壓的進(jìn)一步波動(dòng),本文提出通過增加并聯(lián)靜止同步補(bǔ)償器來穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的補(bǔ)償方案。依據(jù)風(fēng)電場(chǎng)無功功率輸出特性,在風(fēng)電場(chǎng)出口安裝無功補(bǔ)償裝置,并對(duì)補(bǔ)償裝置的容量進(jìn)行優(yōu)化配置,達(dá)到優(yōu)化無功輸出及穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行的目的。利用四機(jī)兩區(qū)域系統(tǒng)算例,通過特征值分析發(fā)現(xiàn),通過增加無功補(bǔ)償裝置能夠有效改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性,有利于抑制脫網(wǎng)事故。
　　(4)為了取代昂貴的無功補(bǔ)