基于P-V曲线法分析大规模风电接入对电网静态电压稳定的影响

大规模风电经特高压天中直流远距离输电线路集中外送,送端电网电压支撑能力不强,无功电压问题突出,在风电出力较大、线路负载较重等工况下,风电的出力波动或电网侧发生扰动等都会导致局部电网的电压大幅波动,容易诱发直流换向失败等严重的系统安全稳定问题。基于P-V曲线法分析大规模风电接入对电网静态电压稳定的影响,研究提高电网静态电压稳定极限的方法。     

大规模风电地区电网电压稳定研究综述

风电的快速发展对风电地区电网电压稳定性威胁越来越大,为此,对国内外大规模风电地区电网电压稳定问题进行了综述。介绍了风力发电模型以及风电并网的电压变化计算以及风机的低电压穿越能力和我国对风机的低电压穿越能力的要求,分析影响风电地区电压稳定的因素和风电地区电网电压稳定的方法,并探讨解决大规模风电地区电网的电压稳定的措施。建议应从风力预测、故障时对风电并网点的电压暂态波形研究、风机脱网后的对应策略研究和火电与风电的配合控制电压策略,加强对大规模风电地区电网电压稳定性研究,保障风电地区的电网安全。     

高密度风电接入地区电压波动因素分析与研究

依托新疆哈密地区网架结构,针对高密度风电、光伏等新能源接入后哈密地区电网无功电压波动问题,基于风电有功出力随机变化、大规模风电及光伏脱网、电铁冲击负荷变化以及动态无功补偿装置(SVC)控制不协调等因素,仿真分析哈密地区电网电压的波动情况,诊断高密度风电接入地区无功电压存在的风险,并提出改善电压波动的措施。研究结果阐明风电送出点短路容量偏小,风电出力波动易造成电压波动越限;动态无功补偿装置(SVC)控制不协调易引起弱风电送出系统振荡。因此,通过高密度风电接入地区电压运行风险分析,对提高高密度风电接入地区电压稳定水平及减小对风机脱网的影响具有一定的参考价值。     

包头地区电网风电区域动态无功补偿装置的影响分析

根据包头地区风电基地接入电网的具体情况,对包头地区电网网架中风电送出系统在正常运行方式、检修运行方式及运行方式转变过程中,风电机组出力由零至最大范围内波动时,风电区域内动态无功补偿装置(SVC)在投运和退出时稳态电压水平、电压波动情况进行对比。结果表明,在SVC投入的情况下,风电区域电压波动较小,电压水平均在合理范围内;在SVC退出运行时,电压波动较大,不能满足系统正常运行的要求。由此说明,SVC的正常运行是保证风电区域安全、稳定、经济运行的重要因素之一。     

多端柔性直流电网平抑风电波动的协调控制策略

为了充分利用西南区域和华中区域调节速度快、调峰能力强的水电资源来跨区平抑"三北"地区由于风电波动所造成的频率大幅波动,提出一种在电压源型换流器型多端直流输电(VSC-MTDC)网络中跨区域平抑风电波动的附加控制方法,并将该风电跨区调节附加控制和有功功率-频率下垂控制(P-f控制)相结合,制定了具体的协调控制策略。当风电装机容量较大的区域电网中由于风电功率波动而导致频率偏移过多时,附加控制启动,抑制该区域电网频率的继续偏移。在风电剧烈波动或者出现其他故障的极端情况下,P-f控制启动,配合附加控制实现网络中各区域电网的频率稳定。RTDS仿真结果表明,所提策略能够有效地使风电波动被其他水电资源丰富的地区所调节,且维持各互联电网稳定运行。     

含大规模风电的电网AVC研究与应用

为满足大规模风电集中式接入下电网无功电压的控制要求,在电网自动电压控制(AVC)的基础上,研究实现风电区域无功电压的控制方法。首先改进传统支路电压稳定指标,建立仅依赖支路电压相量的在线静态电压稳定指标。在此基础上根据短期风功率变化趋势,分别建立考虑风电区域电压稳定的全网AVC联合优化模型和协调校正模型,并提出基于超短期风功率预测结果的风电并网点电压质量控制策略。应用于新疆电网的实际效果表明,所提出的无功电压控制方法在实现降低系统网损、维持负荷中心区域电压合格的同时,还有效地改善了风电区域的电压稳定性,提高了风电并网点的电压质量。     

应用于并网风电场的有源型电压源直流输电系统控制策略

风能是一种间歇性能源,大容量风电并网对电网的运行造成了影响,这些问题将制约风力发电的进一步发展。研究利用有源型电压源直流输电技术,解决大容量风电的波动对电网带来影响的问题。通过对有源型电压源直流输电技术的分析,提出将储能单元的充放电功率与其参考值的偏差作为直流电压控制的附加信号的控制策略。通过控制并联在有源型电压源直流输电系统的储能单元的充放电功率,补偿风电的功率波动,从而使风电场注入到电网的功率稳定。仿真结果验证了该控制策略的可行性。     

电网电压不对称时直驱型永磁风电机组控制策略

在电网电压不对称时,直驱型永磁同步风电机组采用对称控制方法将造成直流侧电压的波动。根据风电机组变流器输出瞬时功率与直流电容电压波动之间的关系,提出一种保持网侧变流器输出功率恒定的控制策略。讨论了风电机组并网对系统不平衡度的影响,以及网侧变流器控制系统的实现。仿真结果表明,电网电压不对称时该控制策略能够保证直流电容电压保持恒定,三相输出电流为正弦波形。     

大规模风电接入对宁夏电网电压稳定性的影响

近年来,宁夏电网风力发电等新能源发电发展迅速,预计到2010年末宁夏电网风电装机将达到1 GW.大规模风电直接连入输电系统必然对电网的安全稳定性产生较大影响.尤其当风电场装机容量较大、且风电场出力较高时,风电场的无功需求及输电线路的无功损耗增大,电网的无功不足会引起电压水平降低和电压稳定裕度降低的问题.本文结合宁夏电网风电发展的自身特点,分析风电接入宁夏电网后存在的电压稳定问题,并提出指导性措施和建议.     

改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性研究

提出了改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性的措施以实现风电场的低电压穿越(low voltage ride through, LVRT)功能。目前，大部分基于双馈感应发电机的变速风电机组不具有故障情况下的暂态电压支持能力，当电网侧发生严重短路故障时，风电场的暂态电压稳定能力会影响到电网安全稳定。该文在DIgSILENT/PowerFactory中建立了具有暂态电压支持能力的变速风电机组转子侧变频器控制模型及用于故障后稳定控制的桨距角控制模型，通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对风电机组和电网暂态电压稳定性的贡献。仿真结果表明，当电网侧发生三相短路故障时，风电机组转子侧变频器暂态电压控制能够控制风电机组发出无功功率支持电网电压；桨距角控制能有效降低变速风电机组机械转矩，避免出现风电机组超速及电压失稳。得出结论：采用变频器暂态电压控制及桨距角控制能够改善基于双馈感应发电机的并网风电场的暂态电压稳定性，确保风电机组低电压穿越(LVRT)功能的实现及电网安全稳定。     

风电并网技术的新进展

由于风电的易变性和不确定性,大比例风电接入电网时会对其运行、调度和稳定性带来影响。文章介绍了风电场并网需考虑的因素,分析了风电场并网技术和控制技术,包括调节无功容量、低电压穿越、减出力和调节有功功率变化率等。最新的风电并网技术可控制整个风电场的无功功率和有功功率,调节并网点电压,并使得风电场在电网故障条件下也能保持并网,这对于电网成功接纳高比例风电有重要作用。     

大容量风电场接入后电网电压稳定性的计算分析与控制策略

由于风电场容量较大,并位于电网末端,可能会对电网的电压稳定性产生较大的影响。为保证风电场投入后的安全,按大干扰下风功率的转换特性及异步发电机的运行特性建立了风电场与相关电网的数学模型,计算了风电场与相关电网发生短路故障后的电压稳定性。通过数值仿真计算,揭示了风电场接入导致电网电压稳定性被破坏的机理,指出机组转速是影响风力机和异步发电机这两个能量转换器工作特性的关键参数,控制风电场内风机的速度增量是保持大容量风电场接入后电压稳定性的关键,靠近故障点的风电单元容量、故障点位置和故障持续时间是影响短路后电压稳定性的主要因素,并提出了大容量风电场接入后保证电网电压稳定性的策略与措施。     

风力发电机并网后的电网电压和功率分析

对用鼠笼式感应发电机发电的恒速风力机和用双馈感应发电机发电的变速风力机的工作原理及其在电网的接入方式、接入风力发电机后的电网电压和功率进行了分析,对不同风电穿透力下电压对风速扰动的响应进行了讨论,并对电网故障时电压变化及风电场低压穿越技术进行了研究。采用理论分析与计算机仿真方法得到了相关结论:不同风力机机型对电网的作用不同;鼠笼式风电机组构成的风电场穿透功率大于10%以后会引起公共连接点处电压偏移超过10%;电网故障后双馈风电机组和鼠笼式风电机组电压恢复能力不同,在风电场加入STATCOM后,可以实现低电压穿越。     

直驱型风电系统低电压穿越技术仿真分析

随着风电穿透功率的增大,在电网电压跌落时切除风电机组的传统控制策略已经不能满足电网安全稳定的要求,因此新的电网规则要求风力发电机组必须具有低电压穿越能力。文中介绍了几种直驱型风电系统常用的直流侧crowbar电路,通过比较,选择直流侧使用卸荷电阻的crowbar电路,并与网侧逆变器配合,实现直驱型风电系统的低电压穿越。仿真结果表明,采用卸荷电阻并配合网侧逆变器控制,可以有效提高直驱型风电系统的低电压穿越能力。     

浅析承德电网并网风电电压异常波动

承德地区并网风电场大规模集中开发于电网末端,具有远离负荷中心、网架结构薄弱、送出距离长等特点,致使风电场节点电压波动异常敏感。文章从风电场调整主变分接头、投切电容器、风机低电压脱网、空投变压器4个方面对电压异常波动进行了初步分析。     

风电场的接入对末端电网系统的影响

风电场的接入对电力系统的电能质量影响较大,特别是对于接入负荷水平低、电压稳定性较差的末端电网系统影响尤为明显.文章分析了接入末端电网系统的风电场在运行中受到不同外部干扰时,对电网系统电压稳定性的影响,探讨了产生电压波动的原因,结合理论分析和仿真计算结果给出了相应的解决办法,指出风电场接入末端电网时需调整风电机组的运行方...     

一种三相电压升高跌落植测及其软件实现方法

随着风电场规模越来越大,风力发电总装机容量占电网的比例越来越大,尤其在局部地区,风电的质量直接影响到电网的质量,其中,低电压穿越和高电压穿越能力是考核风力发电的一个重要指标。而快速判断电压跌落或者升高是制定应对策略的关键。本文结合现有的判断方法提出一种新的判断思想,并且根据该思想提出软件实现方法。     

风电引起的电压波动与闪变的仿真研究

风能存在随机性,大规模风电并网后会引起附近电网电压波动,风况、风电机组特性和电网状况会对风电引起的电压波动与闪变有影响。文章从风能和风力发电机组特性出发,建立了含风电机组的电网仿真模型,基于Matlab/Simulink搭建了仿真模型,研究了风电场所接入电网状况对风电引起的电压波动与闪变的影响。算例结果表明,系统短路容量和线路电抗与电阻比等对风电场的电压波动与闪变有较大的影响,通过选取合适的并网点和电压等级、合适的线路电抗与电阻比,能够有效抑制风电引起的电压波动与闪变。