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。     

用于风电场并网中无功电压调节的UPFC仿真分析

以笼式异步电机为基础的风力发电机组并网运行时需要吸收大量无功功率,如果不能提供充分的无功补偿,会导致风电场电压跌落,部分风机脱离,系统无法正常运行。而统一潮流控制器（UPFC）具有控制线路潮流,提高电网稳定的作用,可以应用于风电并网之中。针对上述问题,在某一风场内的变风速条件下,用软件MATLAB/simu link建立基于恒速恒频异步发电机的风电机组并网模型并仿真,通过分析仿真结果,对比应用UPFC进行无功补偿前后风电场及电网的运行状态变化,证明UPFC可以调节带有风电场的系统无功功率和电压,维持电网稳定运行。     

双馈风电场VSC-HVDC系统接入弱电网的控制研究

由于大型并网风电场有功功率与无功功率的波动导致风电场并网母线及受端弱电网系统的电压和频率不稳定,提出用电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)的电压与频率控制模型控制风电场并网母线的电压和频率。建立风电场经VSC-HVDC并入大电网的电力系统数学模型,详细设计VSC-HVDC的变流器WFVSC(风电场侧变流器)和GSVSC(电网侧变流器)控制环节,在电压和功率外环及电流内环双环控制的基础上,加入频率控制,以解决电网频率发生改变时,双馈变速风机无法对电网提供频率响应的问题。建立相同条件下高压交流(HVAC)并网的模型进行比较,仿真分析风电场风速波动和风电场出口端三相短路故障两种情况下的并网点(PCC)电压与频率变化,仿真结果验证了该控制模型的正确性和有效性。     

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。     

双馈风力发电系统故障不脱网运行能力研究

论述了变速双馈风力发电系统电网故障时的控制策略,提出了电网故障时转子过流保护、机械振荡阻尼控制、电压支持控制和无功功率泵升控制等策略,并通过仿真分析了三相短路故障时变速双馈风电系统的动态性能,采用该文的控制策略可有效保护变换器,抑制机械振荡,提供一定的电压支持和无功功率泵升能力,使双馈风电系统具有较好的故障不脱网运行能力,并提高了整个电力系统的稳定性.     

考虑抑制连锁脱网的风电汇集区域多无功源协调控制策略

风电汇集区域无功支撑能力较弱,电压问题日益突出,若配置的STATCOM动态无功储备不足,不能快速响应电压变化,易导致风电场发生连锁脱网事故。为此,基于风电汇集区域的电压状态,提出3种状态下不同无功源的协调控制策略,即正常状态下利用静态无功装置置换出动态无功装置的无功功率,提高动态无功储备、警戒状态下调整风电出力校正电压越限情况、紧急状态下利用STATCOM快速提供无功电压支撑。某实际风电汇集区域电网的仿真结果表明,该策略能够提高动态无功储备,有效抑制风电场连锁脱网。     

风电场接入长兴电网的影响与措施

上海申能长兴岛风电场并网运行,不仅对长兴电网增加了能源补充,而且具有良好的社会和环保效益。在长兴电网分网运行或孤立运行时,由于长兴电网容量较小,风电场在并网瞬间会使电网电压下跌较大,影响同一电网上的其他电气设备的正常运行,甚至会影响到整个电网的稳定与安全运行。为此,长兴电网对风电场接入电力系统采取了相应的技术措施,用以提高风电机组和风电场的运行特性,降低大规模风电接入对长兴电网带来的不利影响。     

风电场的稳定问题

介绍了大型风电场的并网技术;指出了依据风电场的容量大小,其接入电网的电压等级也有所不同;在对风电系统的稳定性进行定位的基础上,通过对国内外包含风电场的电力系统的研究成果的对比分析,展现了不同类型的风电机组在电力系统暂态过程中的行为特性,为从事风电研究的科技工作者提供参考.     

一种风电场经柔性直流输电并网控制方法改进探讨

基于PSCAD仿真工具对通过柔性直流输电进行大型风电并网的问题进行了研究。建立了采用永磁同步电机的风电场等效聚合模型,分析了柔性直流输电的结构及控制改进方法,研究了在交流大电网互联和大型风电并网两种情况下的柔性直流输电系统响应。当风电场接入柔性直流输电系统时,输电系统对风电场产生一定的影响,使得风电场的输出波动通过电流内环的电压补偿项经过二次反馈给风电场,从而导致输出有功功率和无功功率的波动。为了解决风电场并网输出波动的问题,对柔性直流输电控制方案进行了改进。仿真结果显示在保持了系统优异故障穿越能力的同时,该改进方案能够有效地减小风电场的输出波动,增强了系统的稳定性     

考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但其多点接入、无法集中无功补偿等特点对传统风电场无功控制模式带来挑战。文章针对风电场无功平衡和电压稳定性问题,提出了一种考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制策略。首先,提出了考虑网侧和转子侧变流器限制的无功功率控制策略,并在机端并联电容器,增加了无功功率输出能力;其次,针对不同响应时间常数的无功补偿设备,提出多时间尺度协调控制离散补偿设备、静止无功发生器与风电机组的并网点无功补偿策略;最后,实际工程算例证明了所提策略在故障条件下有效提高了分散式风电场无功功率调节能力,减小了并网点电压跌落幅度。     

风电场的继电保护

大规模风电接人系统对电力系统电能质量的影响较大.风能的随机性和不可控性,使风电占系统容量的份额增大时,向系统提供的短路电流也越来越大,因此,风电保护配置对电网的影响也是重要的.文章对风电系统保护进行了论述,分析了风电对电网继电保护的影响,使用MATLAB的动态仿真工具SIMULINK、对包含风电场的单机无穷大电力系统发生联络线故障时进行动态仿真.通过分析双馈发电机不同故障类型下的故障电压、电流曲线,指出风电场应采用的适应性保护.     

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。     

风电场无功补偿装置的优化配置分析

正大规模风电场并入电网将对电力系统的安全性及稳定性造成较大的影响。其中,风电场公共连接点(PCC,Point of Common Coupling)区域的电压质量下降问题尤为突出。由于风电场并网后,系统无功潮流将发生变化,系统电压也会受到相应的影响。     

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。     

大规模风电对电力系统的影响和应对策略

综述了大规模风电接入电网对电力系统带来的影响。阐述了当前风力发电的特点和与风电相关的无功电压问题、暂态稳定性问题、频率问题、电能质量问题。针对不同问题总结了可行的解决方法和研究热点。论述了风力发电2个重要的研究方向：风电场综合控制技术和风电功率预测技术。     

风电机组高电压穿越技术研究

随着风电入网比例的增大,风电入网导则也逐步发展建立,入网导则的主要目的是确保风电场的入网运行不影响整个电力系统的稳定。风电场低电压穿越(LVRT)已作为热点技术被广泛关注,但风电机组风电场高电压穿越没有得到相应的重视。文章基于常见机组类型,首先介绍了风电机高电压穿越(HVRT)方面现有电网要求,给出了现有风电场高电压穿越能力要求曲线,对风电机组高电压穿越软硬件的技术方案。最后仿真证明了所提技术方案的正确性,分析了该技术方案对风机运行成本方面的可行性。     

基于功率极限在线辨识的风电功率控制模型

当一定规模的风电接入区域电网的某一节点后,对电网的无功平衡和电压稳定将带来影响。针对这一问题,文章研究了风力发电系统并网功率极限判别模型,并在此基础上建立了以风电系统接入节点等效阻抗为变量,描述功率变化状态的功率状态方程;研究了基于符合实际风电场特性的双馈风力发电系统等值模型、功率极限在线判别的双馈型风力发电系统并网控制改进方法和风电系统并网功率实时在线修正模型,实现了并网输出功率的在线控制。文章还通过电网实例,验证了所述计算方法的有效性。     

电网故障条件下风储联合系统无功自适应控制

针对电网三相对称故障条件下风电场电压不稳定的问题,文章提出了一种基于神经元的风储联合系统无功功率自适应控制策略,该策略以风储联合系统公共耦合点(Point of Common Coupling,PCC)的电压和电流为控制器的输入,采用Hebb学习算法作为自适应律,以获得准确的无功补偿。通过动态调整控制器的参数,使储能系统协调风电达到自适应输出无功功率的效果,提高系统在电网故障下的电压稳定性和风电故障穿越能力。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了该控制策略的有效性和正确性,与常规PI控制策略相比,文章所提出的控制策略可使风储系统迅速提供无功功率,PCC点的电压得到明显上升。     

风电机组不同控制模式下SVC在改善电网 电压质量中的应用

摘要： 回顾了国内外风电发展的研究现状,总结了风电的运行特点和影响风电场并网的主要因素。针对某风电场建立了双馈变速风电机组的风机模型和发电机模型,分析了风机2种控制模式的特点。以某电网一风电场为实例,计算了配置静止无功补偿器（SVC）接入前、后电网电压波动的情况。仿真结果表明,配置SVC后对电网电压质量有较大的改善,且恒功率因数控制模式的改善作用更为明显,接近恒电压控制模式的2倍。     

大型风电场运行的特点及并网运行的问题

随着国家能源结构的调整,并网运行的风电规模迅速增加,大规模风电集中并网相应安全问题如何评估和解决,是风电发展过程中急需解决的问题。文章分析了大规模风电场集中接入后对电网调频能力、无功电压控制、电能质量等方面的影响,并提出相应的对策建议。