电力系统潮流计算中双馈式风电场节点的处理方法

潮流计算是风电场接入系统设计的重要环节之一。准确的潮流计算结果对于建立风电场稳态模型是十分必要的。文章提出了不同控制方式下的双馈机组风电场节点在潮流计算中的处理方法以及潮流计算的具体步骤,给出了节点间的转化方法。运用PSASP进行仿真验证,证实了所提方法的可行性。     

基于RTDS的风电场等值建模与验证分析

针对风电场运行条件复杂、运行工况动态变化导致风电场输出功率的分散性问题,采用数理统计方法对风电场外特性进行稳态等值,考虑到大型风电场所处地形复杂、机群分布不规则带来的风速差异性问题,以风电场内长时间尺度实测风速数据作为特征变量,采用改进动态聚类算法进行机群划分,进而基于风电场参数对等值机模型的参数进行聚合辨识。基于RTDS实时数字建模及仿真试验分析结果表明,建立的风电场等值模型能够准确地反映风电场在不同风速及电网侧短路故障下的动态特性,可用于含双馈风电机组风电场接入电力系统稳定性分析。     

双馈感应式风力发电系统低电压运行特性研究

双馈感应发电机（DFIG）具有有功、无功功率独立调节能力及励磁变频器所需容量小等优点,在风力发电系统中得到越来越广泛的应用。但正是励磁变频器的过流能力限制使得其对电网故障非常敏感,电网故障下DFIG风电机组的控制能力受到限制。当前国外大多数风电并网标准都要求风力发电机在电网电压跌落的情况下不能从电网中解列,以便在故障后电网恢复过程中提供功率支持,避免发生后续更为严重的电网故障,这即是对风电机组低电压穿越能力的要求。为了保护变流器和对电网提供支撑,需要研制一种能够在电网故障发生时为故障电流进行旁路的设备——Crowbar电路。针对Crowbar的电流旁路装置进行了研究,说明Crowbar电路具有抑制转子浪涌电流和保护直流母线的作用,并在小功率平台上进行了试验,证明了这种设备对于提高DFIG系统的LVRT能力具有重要的作用。     

电网电流不对称引起大规模风机跳闸原因分析

随着风电场规模的不断扩大,深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所必需的工作.以双馈异步风力发电系统为研究对象,着眼于并网风电场与电网之间的相互影响,测量风电场并网运行中的电能质量数据,分析甘肃境内某风电场(M风电场)由于电网电流不对称故障引起大规模风机跳机的情况.实践证明,通过调整风机及变频器参数可有效排除风机跳闸故障,保障风电场安全、稳定运行.     

风电接入对地区电网暂态电压稳定性的影响

随着风电迅速发展,风电场规模和单机容量越来越大,风电对接入的电网的影响不容忽视。而风资源丰富的地区大多电网不够强壮,加之风电自身故有的无功特性(吸收或者不发无功),风电接入对电网电压稳定性的影响显得尤为突出。对基于普通异步发电机的恒速风电机组构成的风电场与基于双馈感应发电机的变速恒频风电机组构成的风电场接入电网后的暂态电压稳定性,通过电力系统仿真软件DigSILENT并结合实际电网进行分析,给出风电场不同出力情况下的故障极限切除时间。关于静止无功补偿装置(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)对异步机风电场暂态电压稳定性的改善也进行了研究。     

风电场动态等值及其在暂态稳定分析中的应用

风力发电厂系统的完整模型建模,阶数太高,不适合全系统在线安全分析和稳定裕度计算。提出一种风电场双馈感应发电机(DFIG)动态等值技术,即将风力发电厂中的多台DFIG发电单元等值聚合为一个发电单元,对发电单元的聚合包括风力涡轮机的聚合、双馈感应发电机聚合以及电能传输和收集系统的聚合。保留了在不同的风速下,被聚合的发电单元的主要的动态性能。聚合模型应用在电力系统在线仿真中,优化了在线分析计算时间,提高了在线计算的精确性。等值前后发电单元具有相同的模型结构。通过仿真研究,验证了动态等值方法的正确性。     

基于遗传算法的风电场无功补偿容量的计算

提出了应用遗传算法进行风力发电机组机端无功补偿容量计算的方法,并应用MATLAB编程给予了实现.该方法根据风速变化和风电场所接入系统的实际情况,用遗传算法进行补偿容量寻优.目标函数中综合考虑了异步风力发电机功率因数和机端电压水平两方面因素,从而在一定程度上考虑了异步发电机的无功电压特性.通过与传统方法进行比较分析,证明了所提方法的有效性和准确性.     

用P-V分析法比较几种风电场静态等值建模

以多台鼠笼异步发电机组构成的风电场为研究对象,分别用容量加权单机等值法、改进加权单机等值法、参数变换单机等值法以及变尺度降阶多机等值法对风电场运行特性进行等值建模,并在等值过程中考虑了风电场集电系统和变压器参数。用P-V分析法比较不同等值模型的风电场静态电压稳定性裕度,并考察各种模型表示的电压崩溃点与真实的电压崩溃点的逼近程度。结果表明,变尺度降阶多机等值法更适合风电场内机组参数一致的场合,参数变换单机等值法更适合风电场内机组参数不一致的场合。     

含风电场的电力系统潮流算法的改进

为了更好地计算含风电场的电力系统潮流,建立了异步风力发电机的稳态等值简化模型,并对原有电力系统潮流算法进行了改进.改进的算法在雅可比矩阵中引入了异步风力机滑差修正量,修正雅可比矩阵中对应风力发电机节点的元素,并运用MATALB编程实现含有风电场的电力系统潮流计算.将改进后的算法应用于接有风电场的4机11节点测试系统的潮流计算,结果和已有的两种典型潮流计算方法接近,表明改进后的潮流算法有效合理.     

含变速双馈风电机组风电场的等值问题

在研究含变速双馈风电机组的风电场对电网的影响时,需要建立合理的风电场模型.文章介绍了大型风电场的等值建模的主要特点,探讨了含变速双馈风电机组的风电场等值方法和在等值过程中应注意的问题,为今后变速双馈风电机组在大型并网风电场中的应用提供参考.     

大规模风电汇集地区风电机组高电压脱网机理

大规模风电场接入弱电网时会降低电网的电压稳定裕度,增加电压调整控制的难度。从实际发生的某次风电机组高电压脱网故障出发,探讨大规模风电经远距离输电线路送出时并网点出现高电压过程的机理,建立风电场远距离并网的等效单机无穷大系统模型,得出风电场并网点电压与送出功率及无功补偿之间的关系,推导出在风电机组恒功率特性下风电并网点电压对电容补偿的灵敏度,证明当风电送出功率增大时其并网点电压的灵敏度也随之增大,说明在风电大发时投入电容补偿后会引起较大的电压增幅,存在风电机组高电压脱网的风险。通过DIgSILENT软件对某实际风电场接入地区电网进行仿真分析,验证上述结论的正确性。     

大规模风电场对电力系统稳定性影响的研究

风电机组由于其自身特点,风电机组与传统发电机组有不同的稳态和暂态特性,大规模风力发电接入电网后,电网的电压稳定性、暂态稳定性及频率稳定性都会发生变化。主要针对基于普通异步感应电机和基于双馈式感应电机风电机组的风电场对电网稳定性影响进行深入研究,使得对风电场接入电网后,给电网稳定性带来的问题有更全面、更深入的认识,有利于我国风力发电快速、健康发展。     

New energy power generation-wind power generation

This paper introduced the status quo of wind power and wind power generation technology. Focusing on the introduction of wind power generating system ibrational self-consistent field（VSCF）, program implementation included Alternating Current （AC）-Direct Current （DC）-AC conversion system, magnetic field modulation generator system, doubly-fed generator system etc. Among these, doubly-fed generator system is the trend. Where to build the wind farm is very important, so a perfect site is needed. Wind power generation will have a bright future. As long as the wind power can be linked to the grid in large scale.     

Transient stability of a fixed speed wind farm

A typical fixed speed wind farm connected to a simple grid is modelled. Using this model, a three-phase fault is applied close to the wind farm, and cleared by disconnecting the affected line. The effect of several electric, mechanical and operational parameters on the critical fault-clearing time of this base case is evaluated and discussed. The studied parameters are the short-circuit power at the connection bus, the reactive power compensation, the distance to the fault, the rotor inertia, the hub-generator resonant frequency, the wind speed and the power output. For each parameter, the relationship between its value and the critical fault-clearing time is shown graphically. The results help to understand the transient stability phenomena in fixed speed wind farms, and could help to design fixed speed wind farms attending to transient stability requirements.     

基于MATLAB的并网风电场动态仿真

以并网型风电场为研究对象,建立了异步风力发电系统的动态数学模型,包括风速、风力机、异步发电机以及补偿电容器4部分,其中异步发电机采用三阶模型.利用MATLAB/Simulink建立了仿真系统模型,详细论述了仿真的方法和过程,并对风电场接入电力系统进行了动态稳定分析,验证了采用S函数和Simulink相结合的方法可以有效进行电力系统的分析与计算.同时对如何提高风电系统短路故障后的动态稳定性进行了研究,提出了采用x/r较小的联络线或适当提高电容器的补偿量都有助于提高短路故障后风电系统稳定性的改善措施.     

大型风电场失速型机组等值建模的研究

对于风电场中失速型机组的多机等值,采用异步发电机的机电暂态模型求解发电机组的等值电气参数,利用基于传递函数概念的参数辨识方法及最小二乘法求解发电机组的动态等值参数。利用系统等值得结果对一实例进行仿真,结果表明了等值方法的有效性和正确性,为今后研究风电场与电网之间的相互影响提供了良好的模型基础。     

考虑尾流效应的并网风电场等值建模与仿真

以考虑尾流效应的并网风电场等值建模作为研究对象,由于尾流效应的影响,造成不同位置处的风力机捕获到的风速不同,通过Jensen模型和风向等因素提出了1种求风力机平均风速的方法。为了节约仿真时间和反应尾流效应的影响,将风电场等效为1台风力发电机组,输入为等效平均风速。最后通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型,结合风速扰动和电网故障来进行研究,证明了模型的正确性和有效性。