分散式風電無功電壓協(xié)調(diào)控制策略研究.pdf

1、隨著風電滲透率的提升和電網(wǎng)傳輸容量的限制，風電大規(guī)模集中開發(fā)面臨嚴重的“棄風”現(xiàn)象。分散式風電規(guī)模小，發(fā)出的電能直接輸入配電網(wǎng)就地消納，無需遠距離輸電，可解決集中式并網(wǎng)限電問題。但是，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對薄弱，風速隨機性、波動性引起的風電機組有功出力的變化勢必會對配電網(wǎng)電壓帶來重大影響。然而，配電網(wǎng)的配套設(shè)施又較為匱乏，因此有必要發(fā)揮分散式風電無功電壓調(diào)節(jié)能力參與配電網(wǎng)的無功電壓控制。本文針對分散式風電無功電壓控制問題，從理論分析、控制策

2、略設(shè)計、仿真驗證三個方面進行研究。
　　首先，針對當前主流風電機組-雙饋風電機組建立詳細的數(shù)學(xué)模型，分析其發(fā)電原理以及詳細的控制策略，在此基礎(chǔ)上進一步分析雙饋風電機組的無功功率極限以及基本的無功控制策略。考慮到分散式風電接入對配電網(wǎng)電壓的影響，分析了分散式風電功率波動與配電網(wǎng)電壓之間的關(guān)系，并且研究了含分散式風電的配電網(wǎng)電壓分布計算方法。
　　其次，本文將分層無功電壓控制策略進行改進應(yīng)用到分散式風電并網(wǎng)系統(tǒng)中。改進的控制策略

3、選取配電網(wǎng)電壓偏差最嚴重的節(jié)點作為控制節(jié)點并進行無功整定得到無功指令值，無功指令值的分配包括不同節(jié)點之間、同一節(jié)點不同風電機組之間、風電機組內(nèi)部（雙饋機組）三個層次，不同節(jié)點之間按靈敏度大小進行無功指令值分配;同一節(jié)點不同機組之間按機組無功容量分配無功指令值;雙饋機組內(nèi)部定子側(cè)優(yōu)先分配無功指令值。另外，考慮到分散式風電機組與配電網(wǎng)中原有的無功補償設(shè)備、調(diào)壓設(shè)備之間的協(xié)調(diào)控制策略，本文對有載調(diào)壓變壓器(OLTC)建立了詳細的數(shù)學(xué)模型并分析

4、了控制原理，在此基礎(chǔ)上采用協(xié)調(diào)控制策略使得分散式風電機組與有載調(diào)壓變壓器有序配合，實現(xiàn)配電網(wǎng)電壓調(diào)整。
　　最后，在PSCAD中進行仿真驗證。仿真結(jié)果表明改進的控制策略更加適合于分散式風電系統(tǒng)，能夠充分利用多臺風電機組的無功輸出能力，更為有效地改善配電網(wǎng)電壓。風電機組與有載調(diào)壓變壓器之間的協(xié)調(diào)控制避免了電壓調(diào)節(jié)的盲目性，增強了電網(wǎng)對電壓波動的抵御性。本文所提控制策略對分散式風電機組接入配電網(wǎng)無功控制的研究具有重要意義，可以在實踐中