高滲透率風電接入對系統(tǒng)穩(wěn)定特性的影響.pdf

1、風電接入電網將導致系統(tǒng)穩(wěn)定性改變，目前風電滲透率尚處于較低水平，隨著風力發(fā)電的大力發(fā)展，風電滲透率不斷提高，那么在地區(qū)電網滲透率較高的情況下區(qū)域電網的穩(wěn)定性可能會出現有別于目前低滲透率的情況。本文首先建立了雙饋式風電機組(DFIG)和鼠籠式風電機組(FSIG)的單機模型，進而提出了一種適用于雙饋式風電場和鼠籠式風電場動態(tài)等值模型的建立方法，基于風電場的動態(tài)等值模型，不斷提高滲透率，研究高滲透率風電接入對區(qū)域電網功角穩(wěn)定和小信號穩(wěn)定的影響

2、，最后研究了在大電網中提高系統(tǒng)阻尼特性和微電網中提高小信號穩(wěn)定性的方法。
　　本研究主要內容包括：⑴建立了兩種風電機組的數學模型，主要包括:雙饋風電機組模型和普通鼠籠型異步電機模型。分析普通鼠籠型異步電機在穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)時各個物理量的典型特征以及雙饋風電機組在動態(tài)和暫態(tài)時各個物理量的典型特征。⑵提出了適用于雙饋式風電場動態(tài)等值模型的建立方法。該方法將風速作為風電機組的分群指標，將基于譜聚類的改進最大最小距離算法應用于風電場分群，該分群

3、算法可以確定最佳分群數量，避免了傳統(tǒng)分群算法需要在計算前主觀設定分群數量的缺點，同時將容量加權的參數聚合方法應用于風電場等值模型的參數聚合，在控制環(huán)節(jié)的參數聚合中通過容量加權的參數聚合法以及對變流器控制器輸入信號的變化，避免了控制參數的調整。除分群指標不同之外，該方法同樣適用于鼠籠式風電場的動態(tài)等值。⑶揭示了風電接入對系統(tǒng)功角穩(wěn)定的影響機理?；陔p饋風電機組在故障期間的等效外特性和單端送電系統(tǒng)的功率特性方程，研究大規(guī)模風力發(fā)電并網后，對

4、送端發(fā)電系統(tǒng)和系統(tǒng)受端之間電氣距離的影響;分析近距離故障和遠距離故障下風電并網對系統(tǒng)功角穩(wěn)定的影響機理，并通過推導，找到了多機系統(tǒng)中使功角穩(wěn)定最好的風電滲透率。⑷分析了提高風電滲透率的方式對系統(tǒng)阻尼比的影響。推導并分析了旋轉備用容量對系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性影響的機理，基于此解釋了在減少火電機組出力提高風電滲透率的方式下，隨著風電滲透率的提高，系統(tǒng)阻尼比出現不同變化規(guī)律的原因;分析雙饋風機替代火電機組對系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性的影響機理，基于此解釋了在

5、火電機組切機以提高風電滲透率的方式下，隨著風電滲透率的提高，系統(tǒng)阻尼比不斷下降的原因。⑸研究了提高大電網阻尼特性和微電網小信號穩(wěn)定性的兩種方法。在大電網中，分析雙饋風電機組有功和無功附加阻尼控制策略提高系統(tǒng)阻尼的原理，并在此原理基礎上提出了雙饋風電機組附加阻尼控制器設計方法;在微電網中，提出了一種將根軌跡法和粒子群算法相結合的微電網中分布式電源控制器參數的協(xié)調整定方法。該方法以系統(tǒng)主特征值的實部最小化為目標函數，并利用根軌跡法確定微電網