考慮風速隨機性的風電場電壓相關問題的研究.pdf

1、面臨日益突出的能源和環(huán)境問題，人們越來越重視開發(fā)和利用可再生資源。風能發(fā)電作為一種較為成熟的可再生能源利用方式得到快速發(fā)展，風電在電網(wǎng)中的比例不斷增加。由于風電接入電網(wǎng)改變了原有的潮流分布，使得電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性都會發(fā)生變化。而且，風速的隨機性和間斷性導致風電場輸出功率的波動性，給風電系統(tǒng)的電壓質量等造成嚴重的影響，導致局部電壓水平降低，成為制約風電場發(fā)展的重要因素。本文針對風電場接入電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題進行了研究，主要研究內容包

2、括：
　　 (1)建立四分法劃分的風速模型和簡化的風力發(fā)電系統(tǒng)的傳輸線路模型，考慮雙饋異步風力發(fā)電機的轉差率和風電機注入系統(tǒng)的功率的隨機性，推導出動態(tài)電壓崩潰指標。然后考慮風電系統(tǒng)接入靜止無功補償器，從而提高了系統(tǒng)電壓崩潰預防能力。該指標為劃分電壓薄弱區(qū)域或易發(fā)生電壓崩潰的區(qū)域和實時穩(wěn)定控制提供了理論依據(jù)。
　　 (2)在介紹了靜止同步補償器的基本電路結構、工作原理及其數(shù)學模型和控制策略基礎上，研究在風速和三相短路故障擾

3、動下，對比仿真含6臺雙饋感應風力機的風電場算例接入靜止同步補償器的前后兩種情況，驗證了該裝置能夠有效地提高風電場的電能質量和穩(wěn)定性。
　　 (3)針對超導儲能裝置的基本結構，工作原理和數(shù)學模型，合理設計功率解耦的比例-積分-微分超導磁儲能控制器來抑制功率波動，從而平滑風電場的輸出功率。最后對含6臺單機容量為1500kW的雙饋感應風力發(fā)電機組成的風電場進行仿真研究，結果表明超導儲能裝置能在一定程度上提高風電場的暫態(tài)穩(wěn)定性。