風電場并網(wǎng)小擾動穩(wěn)定性分析及脫網(wǎng)事故初探.pdf

1、針對近來風電機組連鎖脫網(wǎng)事故頻發(fā)的問題,本文從雙饋風電機組(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)的本身特性出發(fā),研究連鎖脫網(wǎng)事故的誘因和改善措施。為分析基于雙饋風電機組風電場的特性,首先在DIgSILENT/PowerFactory(Digital SImuLation and Electrical NeTwork)平臺中建立了DFIG詳細仿真模型;然后提出了一種附加阻尼控制策略,以抑制風電場并網(wǎng)而導

2、致的大電網(wǎng)阻尼降低問題;進一步,研究通過增加無功補償裝置以及對DFIG實施無功協(xié)調(diào)控制策略來提高電力系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定性的方法。本文主要工作如下:
　　(1)建立了雙饋風電機組的小擾動動態(tài)分析模型,深入探討了風電場與大電網(wǎng)聯(lián)絡緊密程度、風電場出力、風電場連接方式對系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定性的影響,以揭示雙饋風電機組連鎖脫網(wǎng)事故的機理。通過單機-無窮大系統(tǒng)和新英格蘭39節(jié)點系統(tǒng)接入風電場的仿真算例,示例并分析風電場脫網(wǎng)的可能誘因。
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3、)在深入理論研究基礎上,提出了一種植于雙饋風電機組變頻器上的附加阻尼控制策略。該附加控制部分類似于傳統(tǒng)發(fā)電機的PSS(Power System Stabilizer)附加阻尼器,它可在不增加附屬控制裝置情況下,通過變頻器附加控制來增加系統(tǒng)阻尼。利用風電場并網(wǎng)到四機兩區(qū)域系統(tǒng)和十機四區(qū)域系統(tǒng)的算例分析,表明該附加阻尼控制策略能夠有效提高電力系統(tǒng)的阻尼,從而改善系統(tǒng)的小擾動穩(wěn)定性。
　　(3)通過對風電場脫網(wǎng)事故的現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn),在故障

4、發(fā)展過程中,未脫網(wǎng)風機會從系統(tǒng)吸收大量無功。為防止在故障中,因無功需求激增而導致風電場電壓的進一步波動,本文提出通過增加并聯(lián)靜止同步補償器來穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的補償方案。依據(jù)風電場無功功率輸出特性,在風電場出口安裝無功補償裝置,并對補償裝置的容量進行優(yōu)化配置,達到優(yōu)化無功輸出及穩(wěn)定系統(tǒng)運行的目的。利用四機兩區(qū)域系統(tǒng)算例,通過特征值分析發(fā)現(xiàn),通過增加無功補償裝置能夠有效改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性,有利于抑制脫網(wǎng)事故。
　　(4)為了取代昂貴的無功補