基于PSCAD-EMTDC的海上風(fēng)電場等效模型與無功補償研究.pdf

1、風(fēng)能等可再生能源的開發(fā)與利用越來越受到各國的重視，隨著陸上風(fēng)資源開發(fā)逐漸飽和，使得海上風(fēng)電成為未來風(fēng)能應(yīng)用和發(fā)展的重點。我國在大型海上風(fēng)電場的建設(shè)方面，海上風(fēng)電的技術(shù)不成熟很大程度上制約了海上風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展，因此，對海上風(fēng)電場開展系統(tǒng)、全面的研究具有迫切的意義。
　　本論文深入分析了海上風(fēng)電場的組成，主要包括:風(fēng)電機組、集電系統(tǒng)、海上升壓站和風(fēng)電場輸電方式四部分。風(fēng)電機組采用變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機，實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲，提高系統(tǒng)運行效率

2、;以經(jīng)濟成本最低為目標，選擇集電系統(tǒng)中的電壓等級、線路類型及風(fēng)電機組的分組、排列方式;通過海上升壓站，將集電系統(tǒng)匯集的電能二次升壓后通過高壓交流輸電系統(tǒng)并入電網(wǎng)。
　　在研究海上風(fēng)電場的特性時，建立詳細模型會導(dǎo)致模型復(fù)雜、仿真難以實現(xiàn)，建立等值模型時內(nèi)部集電網(wǎng)絡(luò)影響較大。因此本論文提出采用半聚合等值方法建立風(fēng)電場的等效模型，即通過并聯(lián)化變換的方法，把風(fēng)電機組之間輻射性的混聯(lián)結(jié)構(gòu)變?yōu)榧儾⒙?lián)結(jié)構(gòu)，然后采用容量加權(quán)等值方法進行等值。半聚

3、合等值方法解決了海上風(fēng)電場等值時內(nèi)部集電網(wǎng)絡(luò)的處理問題，實現(xiàn)風(fēng)電場內(nèi)任意位置風(fēng)電機組的聚合，保證了等值模型與風(fēng)電場全模型的等值精確度。
　　結(jié)合海上風(fēng)電場的半聚合等值模型，針對內(nèi)部集電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生較大無功和故障時對電網(wǎng)影響較大的問題，本論文提出配合使用SVC和STATCOM進行無功補償?shù)姆桨?利用SVC(StaticVarCompensator)在海上風(fēng)電場內(nèi)部進行穩(wěn)態(tài)無功補償，減少電網(wǎng)中無功功率的流動，從而降低線路和變壓器因輸送無功

4、功率所造成的電能損耗，同時也起到暫態(tài)補償?shù)淖饔?利用STATCOM(StaticSynchronousCompensator)在海上風(fēng)電場與電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行在故障情況下的暫態(tài)無功補償，能夠在故障時維持海上風(fēng)電場輸出電壓的穩(wěn)定，保證了海上風(fēng)電場系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　基于PSCAD/EMTDC(PowerSystemsComputerAidedDesign)仿真軟件進行仿真實現(xiàn)，驗證了半聚合等值方法和SVC、STATCOM配合無功補償?shù)?/p>