基于级联STATCOM的风电场并网电压稳定性研究

风力发电机组大多采用异步发电机,风力异步发电机并网发电时,会产生电压波动等一系列电能质量问题.通过论述异步风力发电机和级联STATCOM的数学模型,提出在风电场出口并联级联STATCOM的方法来解决风电场并网电压稳定性等问题.仿真结果表明,该方法可以有效并迅速地解决风电场并网电压稳定问题,提高风电场低电压穿越能力以及故障恢复能力.     

风电场并网系统的电压稳定性分析及改善措施

针对风电场并网带来的电压稳定性问题,以双馈风电机组为研究对象,根据双馈风电机组的运行特性,对风电机组的静态电压稳定和暂态电压稳定进行了理论分析,在Matlab/Simulink中建立了双馈风电场并网系统和静止无功补偿器模型,通过绘制双馈风电机组的P-V曲线,研究随着风电场出力的增加,电网静态电压稳定性的变化情况,并通过仿真验证了静止无功补偿器对于改善风电场并网系统的静态电压稳定性和暂态稳定性的作用.     

几种常见风力发电机机型的低电压穿越方案

由于风力发电机相对于传统大容量发电机更容易失去稳定运行状态,因此风力发电机并网问题变得非常突出.低电压穿越功能作为风力发电机并网的难点之一,国家能源局对此制定了相应的规范.结合中电投东北新能源发展有限公司已投产的北票项目,对3类常见的风力发电机组的低电压穿越方案进行了分析,并通过试验验证了方案的合理性和可行性.     

几种常见风力发电机机型的低电压穿越方案

由于风力发电机相对于传统大容量发电机更容易失去稳定运行状态,因此风力发电机并网问题变得非常突出.低电压穿越功能作为风力发电机并网的难点之一,国家能源局对此制定了相应的规范.结合中电投东北新能源发展有限公司已投产的北票项目,对3类常见的风力发电机组的低电压穿越方案进行了分析,并通过试验验证了方案的合理性和可行性.     

弱电网中直驱风机对称短路故障电流暂态特性北大核心

风电汇集地区一般地处偏远,电网强度较弱,因此针对弱电网中风机短路故障电流暂态特性的研究十分必要。现有永磁直驱风机交流送出线路对称短路的故障暂态特性的研究很少考虑弱电网中电流对电压的影响及锁相环的锁相准确度,难以精准刻画电流故障特性。该文基于典型电压穿越策略建立PMSG并网模型,充分考虑短路故障后的机端电压幅值、相位跳变与锁相环动态特性,建立了故障过程中电压深度跌落和浅度跌落两种情况下的暂态电流数学模型,利用龙格-库塔算法求出考虑锁相环动态特性的故障电流数值解,揭示了PMSG机端电压与输出电流的相互耦合关系及锁相环动态特性对风机电流的影响机理。研究结果表明该文提出的电流模型更加准确地反映了实际弱电网系统中PMSG的故障暂态特性。     

选取STATCOM最佳安装位置改善风电并网系统电压稳定性的研究

在风电并网系统中加装STATCOM,可有效改善风电对系统的电压稳定性造成的负面影响。从风速变化对风电系统造成的电压波动出发,综合考虑了风电并网后的有功出力和无功需求,研究出一种适用于风电接入地区的无功补偿点选择的方法,确定了STATCOM的最佳安装位置。并以风电接入IEEE9系统为例,利用该方法确定了STATCOM在该系统的安装位置,研究STATCOM对风电并网系统静态电压稳定性的改善作用。仿真结果表明,STATCOM装置能够有效的提高风电并网系统的静态电压稳定性和暂态电压稳定性。     

大规模风电接入对电力系统暂态稳定性影响机理研究

根据双馈风机的暂态特性,详细分析将双馈风机视为恒功率源的可行性,并提出相关限制条件。分析风电机组接入引起潮流分布和系统惯量变化的2种情景,即通过减少同步机出力以平衡新增风电、停运部分同步机组平衡风电;并在此基础上,基于直流潮流模型和等面积定则,分析风电接入后对电力系统暂态稳定性的影响机理。最后,通过仿真分析验证该暂态稳定机理的正确性。     

基于DFIG的风电接入系统对电力系统暂态稳定性的影响

研究了基于DFIG的风电接入系统对电力系统暂态稳定性的影响.通过对基于双馈感应电机的风电机组进行动态模拟以及对包含风电场的实际系统的仿真计算,研究了不同风电场接入容量和系统故障情况对系统暂态稳定的影响.结果表明,在系统故障期间基于双馈感应电机的风电机组可为系统返回正常运行状态做出积极贡献.     

利用暂态能量分析调速控制提高稳定性的机理

将故障期间由发电机转子上的不平衡转矩形成的能量作为过剩暂态能量(STE),以其作为反映发电机受到故障扰动程度的指标。故障切除后,STE 减去能量耗散项后等于暂态能量(TE)。利用 TE 对汽轮机调速系统附加 H∞控制(TGAHC)对稳定性的作用原理进行了理论分析。分析结果表明:TGAHC 能够加速暂态能量的衰减,有助于减少故障后发电机转子的振荡时间,具有提高电力系统稳定性的作用。单机系统的数字仿真结果验证了理论分析结果。     

SVC动态特性对风电场接入电网电压稳定性的影响

以多数风场配置的无源无功补偿装置为例,构建TCR/MCR型SVC仿真控制模型,研究它们在风场动稳和暂稳期间的响应特性,分析它们对风电运行电压稳定的改善作用仿真结果表明TCR/MCR型SVC对于提高风电场电压稳定性均具有明显的作用,但前者能更快地跟踪电压波动,快速调整无功输出,更好地抑制了电压波动.     

用制动电阻和补偿电容进行电力系统快速再同步控制

本文提出一种电力系统再同步的快速控制方法。这种方法交替使用并联制动电阻和串联补偿电容,有效地减少了滑极数和可靠地保证滑差过零之后的再同步成功。开关切换功角按最大能量耗散和最短路程准则设计.所提出的策略用精确数学模型的数字仿真予以验证。     

含双馈感应电机风电场的动态等值

实际风电场包括多台风电机组,对其机械和机电特性动态建模,需要引入大量微分方程,计算量较大。文章提出并实现了一种双馈感应风机机电暂态过程的等值算法。对风力机、传动系统、感应发电机、变流器及控制系统分别进行合并。考虑了风速在额定值以下或以上时,风力机采取速度控制和功率控制策略,分两种情况等值风速和风能利用系数。分别考虑电网故障和风力机风速扰动,比较等值前后风电场出口电压和功率,以及电网中同步发电机功角和频率。仿真结果表明,所提等值算法误差小,计算效率高,对风电系统暂态稳定分析具有良好的应用效果。     

TCSC对阳城-淮阴输电系统暂态稳定性的改善

阳城电厂送出工程为一典型的高电压、大容量、长距离输电系统,在分析系统发生大干扰时的暂态稳定性的同时,对采用固定串补和阻尼功率振荡控制的可控串补进行了比较。仿真结果表明：可控串补在阳城淮阴输电线时应用的良好效果,很明显地体现了提高系统暂态稳定性的作用。     

考虑储能装置风电场的动态经济调度

在考虑储能装置风电场的动态经济调度问题中,如何将储能装置有效地体现在模型之中,充分发挥储能装置的作用是问题的关键.首先综合考虑风电波动与负荷波动情况,利用储能装置平滑系统功率,然后将平滑后的系统功率在火电机组之间优化分配,从而将本课题分解为两个子优化问题,建立了考虑储能装置风电场的动态经济调度模型.基于混沌粒子群优化算法,提出了动静结合罚因子、混沌扰动范围随迭代次数线性减小等改进措施.算例表明,所提出的动态经济调度模型合理,算法具有一定的实用性.     

风电场布机优化分析

随着风电行业的快速发展,早期建设的部分风电场由于没有准确的风资源评估环节导致发电量低于预期,影响项目投资收益,对风电项目开发产生了很大隐患;而通过现场测风和对测风数据处理、拟合、评估,结合数字地形图开展风电场风机点位布置及优化,可以达到提高发电量,降低尾流损失,提高风机排布效率的目的。利用风资源评估软件WASP对拟开发区域进行风机点位优化分析,明显提高了风电场风机点位排布效率,结合一个布机优化实例分析提出了一种机位点选址流程对提高微观选址工作效率和准确性有重要指导作用。     

大规模风电接入弱端电网的无功电压稳定问题及应对措施研究

受我国风资源分布特性的影响,多数风电场接入当地输电网远距离外送,由于当地电网比较薄弱,大规模风电场群集中接入该地区电网给系统带来较大的运行风险,近年来该地区风机出现大面积脱网运行事故,突出表现了风电场接入系统无功电压稳定问题.本文对实际风场群进行等值,从机理角度分析影响风场群并网点电压稳定的因素,提出相应改进措施并加以仿真验证.