基于SVG的风电场无功补偿经济运行方法研究

针对双馈风机风电场无功功率平衡和电压稳定问题,由风电场母线电压控制点的电压偏差推算出风电场的无功功率需求,基于风机自身、输电线路、箱变等在内的风电场有功损耗最小的风电机组无功分配策略。根据风机和SVG无功补偿装置的无功补偿能力,考虑风机无功出力不足时,建立了基于风机与SVG协调无功控制方案。通过仿真和试验结果验证了该方案的可行性,与传统等无功容量比例分配相比,该方案能减小风电场网损、提高发电量,实现风电场的经济运行。     

基于最小网损的风电场无功优化分配策略

针对含双馈式风电机组的风电场接入系统维持接入点电压稳定性问题,通过分析通辽某风电场的实测数据,分析其无功补偿特点,提出了基于有功最小的无功优化分配策略;构建了以风力发电机、箱式变压器和集电线路有功损耗最小的无功优化分配目标函数,利用等微增率法对其求解;在考虑风电场有功损耗的前提下,充分利用双馈式风电机组无功调节能力,制定了该风电场无功分配方案。仿真结果表明该策略的可行性,对风电系统的经济运行具有一定的参考价值。     

电网电压跌落对海上风电系统无功补偿的影响分析

电网电压跌落时海上风电系统无功补偿容量的需求,是确定海上风电系统无功补偿方案的关键。基于海上风电系统的典型拓扑建立了海上风电系统的功率传输模型,在此基础上分析了电网电压跌落时,风电场有功功率、无功功率以及电网电压跌落幅值对海上风电系统的无功补偿容量的影响,以确定海上风电系统无功补偿方案。最后对一个具体的海上风电场进行PSCAD仿真分析,结果表明:电网电压跌落的幅值、电网电压跌落时风电场输出的有功功率和无功功率对海上风电系统的无功补偿容量有着重要的影响,并因此而影响海上风电系统的动态过程控制。     

动态无功控制方式对风电汇集地区电压稳定性影响分析

冀北风电汇集地区的动态无功补偿装置大多采用感性支路恒无功控制,在该控制方式下,当系统侧有电容扰动时会造成汇集母线电压大幅升高。针对此问题,文章提出风电场内动态无功补偿装置可采用恒电压控制方式,利用风电场多馈入有效短路比,分析不同控制点对风电汇集地区电压稳定性的影响,并以华北某一风电汇集地区为例,在PSS/E中分别对动态无功补偿装置的恒电压及恒无功控制方式对电压稳定性的影响进行仿真分析,仿真结果验证该控制方式在电压稳定性方面具有良好特性。     

考虑谐波谐振和电压稳定的海上风电场无功优化配置方法

海上风电经长距离高压交流海底电缆接入电网,海底电缆容升效应显著,容易引起工频过电压,同时电力电子器件和线路电容引起的谐波谐振问题也严重影响着电网电能质量,因此进行海上风电场无功配置时应充分考虑过电压和谐波谐振问题。针对上述问题,建立了海上风电场谐波模型,对海上风电场的谐波模态阻抗进行扫描,继而分析海上风电场的谐振特性;然后研究了海上风电场无功特性,计算各种发电出力水平和并网点电压下的风电场无功缺额;接着以降低综合成本为目标,以静态电压稳定裕度、最小补偿容量、谐波谐振及过电压为约束,进行海上风电场无功优化配置;最后通过Matlab/Simulink仿真验证所提方法的有效性。     

风电场无功补偿容量的估算与补偿方式选择

分析了影响风电场升压站的无功补偿容量的因素,给出了变压器、风电场架空集电线路和风电机组的无功功率的计算公式,并举例对采用不同发电机组和不同集电线路的风电场无功功率进行了估算。比较了目前风电场经常采用的四种无功补偿装置,指出了风电场升压站无功补偿装置发展的趋势。     

防止风电机组连锁脱网事故的动态无功备用需求分析

对风电机组连锁脱网事故的调查表明,双馈风电机组触发Crowbar保护进入低电压穿越区需要从电网吸取大量的无功,造成风电场电压进一步恶化。文章对大型风电场的无功需求和运行状况进行深入分析,推导出大型风电场的临界运行电压和无功备用容量计算公式,为风电场无功电压协调控制提供理论支撑。采用酒泉风电基地的实际算例进行了仿真分析,结果表明,风电场机组处于鼠笼异步运行状态时需要从电网吸收大量无功,同时风电场周边场站电压下降明显;而当动态无功备用容量达到临界动态无功备用容量及以上时,则能有效地改善风电场相关站点的电压分布。     

变/配电无功集中优化与电压分布控制策略研究

根据负荷和无功电压控制装置的特点,通过引入小容量调压式动态无功补偿装置将变/配电系统的无功电压控制分为两级控制,一级控制针对负荷的较大变化,以集中优化为手段控制电容器组的投切;二级控制以就地分布控制为原则,按九域图模式控制变压器分接头及无功补偿装置的可调容量部分,即可实现变/配电系统的无功电压集中-分布协调控制,力求达到控制效果和效率的最优化.实例分析结果表明,本方法为变/配电系统无功电压控制的有效方式.     

应用SVC提高双馈感应发电机并网的风电场暂态电压稳定性

摘要： 采用SVC改善双馈感应型风电场并网时暂态电压稳定性。通过仿真软件DIgSILENT/Power Factory建立静止无功补偿器（SVC）的控制模型。以实现风电场的低电压穿越（low voltage ride through,LVRT）的前提下应用SVC改善风电场的电压稳定性。仿真结果表明,采用SVC的并网风电场具有良好的动态性能,并且提高了风电机组在系统出现故障时的LVRT能力,确保了风电机组的连续运行和电网的安全稳定。     

海上风电经柔直送出系统受端交流故障联合穿越控制策略北大核心CSCD

针对传统故障穿越控制存在的风电场减载响应慢、直流耗能装置成本高等问题,文章提出一种风电场快速降压减载和直流耗能装置配合的受端交流故障联合穿越控制策略。通过阐明受端电网故障时的直流过电压机理,分析送端系统交流电压与风场侧电流、直流侧电压的耦合关系,提出了基于前馈直流电压补偿的送端换流站降压法;根据风电并网导则确定风电场稳定运行域,基于风电场减载裕度优化直流耗能装置容量,提出了受端交流故障时风电场降压减载和直流耗能装置联合的穿越控制动作时序;基于PSCAD软件搭建某海上风电柔直工程的电磁暂态模型。不同工况的仿真结果表明,文章所提出的联合穿越控制方法能够减少直流耗能装置的配置容量,并提升海上风电柔直送出系统的故障穿越能力。     

基于风电机组无功裕度预测的风电场无功分层控制策略

针对风电电压波动的问题,文章基于风电机组无功裕度预测,提出了一种风电场无功分层控制策略.该策略首先以并网点电压偏差和线路有功损耗最小为目标,使用二次规划算法在线实时求解最优并网电压,进而求解风电场无功参考值;其次,采用EWT-LSSVM预测算法进行风电功率预测,并提出预测功率校正方法实时修正预测功率,精确求解风电机组的...     

大型风电场无功特性对其低电压穿越能力的影响

建立了两种典型风电机组的机电暂态模型,通过与实测数据比对校验模型的准确性。基于校验的风机模型,建立100 MW并网风电场详细仿真模型,通过仿真分析比较风电机组无功特性对风电场低电压穿越能力的影响,研究无功补偿装置的控制特性与风电场过电压的关系,为大型风电场的仿真分析及稳定控制提供了技术支撑。     

风电场无功功率/电压控制与管理问题探讨

正随着风电比例的日益增长,如中国酒泉地区、新疆哈密地区等风电场群大规模集中接入电网并高电压远距离外送案例的不断增加,风电在电力系统中的"地位"在发生变化,风电对电网的影响已经不可忽视,其中风电场的无功功率/电压控制问题尤为突出,电压控制问题影响着整个区域电力系统的安全稳定性和区域电网的运行经济性。目前市场上流行的风电机组都具备一定的无功调节能力,大多数风电场在其主变低压侧配置了集中型无功功率补偿装置,并实现了风电场的电     

综合利用SVG和双馈风电机组的风电场无功控制策略分析

针对风电场的无功功率平衡和电压稳定问题,提出了一种以风电场与电网交换无功功值为目标的控制策略。综合运用风电场安装的SVG无功补偿装置及双馈机组的无功调节能力来达到这一目标值。文章结合工程实例,通过对不同发电量下风电场的无功损耗和电压波动情况进行计算,提出利用风力发电机的无功功率可基本实现风电场的无功平衡。     

考虑风电场无功调节能力的无功电压控制分区方法研究

分析双馈型风电机组(DFIG)风电场的P-Q容量曲线,提出同时考虑区域电气距离和区域内静态无功平衡的含风电场电力系统无功电压控制分区方法,对处理含DFIG方案,并结合New-England 39节点系统来验证方法的有效性。在无功控制分区过程中引入负荷被控空间的概念,采用先无功源节点聚类,后负荷节点归类的两阶段无功控制分区方法,有效解决了因风电有功出力影响其无功容量而带来的分区连通性和无功平衡问题。     

分散式风力发电机组的电压控制

风电的分散式开发不同于大规模开发和分布式开发,由于分散风电靠近负荷中心,直接接入配电网,且不加装无功补偿调节装置SVC,配网中较大的电压波动给分散风电的并网运行带来影响。文章讨论了配网对分散风电的电压控制特点和要求,结合风电机组无功控制能力,并推导出满足配网电压调节要求的风电机组无功控制范围和对机组设备的要求。     

基于风电机组无功响应速度的风电场闪变研究

针对风电机组无功响应速度对风电场并网点电压闪变的影响,从风力发电机组特性出发,基于DIg SILENT建立了含风电机组的电网仿真模型,研究风速波动时风机无功响应速度对风电场并网点电压波动与闪变的影响。算例结果表明:风电机组无功响应速度对并网点电压闪变的影响程度与系统短路容量密切相关,加快风电机组无功响应速度能有效抑制风电场并网点的电压闪变。     

改善风电场群并网地区电压稳定的无功协调控制的研究

研究一种旨在提高风电场群并网地区的电压稳定的电压无功协调控制方法,通过控制各风场的无功输出,维持接入点电压稳定。提出包含综合灵敏度信息的风电场的电压修正方程,该方程通过雅可比矩阵的降阶方法可消去对电压影响较小的风场远区的有功功率波动,得到更为精确的无功/电压灵敏度。依次选取具有较大的灵敏度系数的风场作为补偿节点参与系统的无功调节,计算无功调整量的分配,在满足运行约束条件的情况下,能有效降低网络损耗。同时考虑不同类型补偿设备的特性,充分利用每个风场的无功补偿设备的无功调节能力完成电压无功协调控制。基于RT-LAB数模仿真实验平台,搭建某实际风电系统仿真模型,通过对风速扰动和负荷跌落两种情况下仿真实验,验证控制方法的准确性和有效性。     

千万千瓦级风光并网系统电压无功研究

为了保证大规模风光电源接入条件下西北电网的运行安全,对河西千万千瓦级风光电源接入情况下的系统电压波动及其相应的无功调节进行了研究。针对新能源机组出力由零到最大出力变化时带来的系统电压波动,讨论了静止无功补偿器(static var compensator,SVC)的安装容量及装设位置,以抑制系统母线电压波动。针对受扰系统在故障切除后的恢复过程出现高电压引起的风电机组大规模脱网问题,改变系统动态无功补偿装置控制参数及新能源机组无功控制方式,探讨了动态无功补偿装置控制参数及新能源机组无功控制方式对新能源机组脱网的影响,并对系统的动态无功补偿装置的配置及机组无功控制方式提出合理建议。     

南非风电场有功储备模式下的功率滚动平滑控制

以风电场有功和无功功率指令跟踪为控制目标,以风电机组设计极限和机端电压为约束条件,提出有功储备模式下考虑场内电压稳定的风电场功率分配方案,结合超短期风功率预测,实现风电场功率的高精度滚动控制。该文的控制策略成功应用于南非245 MW功率波动,提高场内电压稳定,保障该风电项目顺利通过南非电网公司的现场测试并进入商业化运行。