风电系统及其电压特性研究

基于风力发电机和配电网的特点,对不同风速和系统连接阻抗条件下的风电系统电压特性进行了研究。文章还对风力发电机组并网和脱网情况下风电系统的电压变化进行了仿真。研究结果对风电场的规划及安全运行具有指导意义。     

变速恒频无刷双馈风电机组的并网研究

依据变速恒频无刷双馈风电机组物理构件的特性,从转子参考轴d—q模型出发,推导出基于同步坐标下无刷双馈电机的数学模型,建立了能表征变速恒频无刷双馈风电机组特性的整体模型。根据无刷双馈发电机的特性,设计了一种新型并网无刷双馈变速恒频风力发电机的功率控制系统。该系统采用双闭环控制,内环采用三角波比较的脉宽调制电流跟踪控制,避免了电压补偿环节。仿真结果验证了该文无刷双馈风电机组并网控制策略的可行性和有效性。     

并网运行风电机组电压稳定性分析

分析了并网运行的风电机组对电力系统电压稳定性的影响。从静态电压稳定性角度,将风电机组等效成随风速变化的有功和无功电源,分析了风电机组的控制方式、无功功率出力对电压稳定性的影响。动态稳定性的研究中,采用IEEE39节点标准测试系统,仿真结果表明:在提高电压稳定性方面,恒电压控制比恒功率控制具有明显的优越性。     

采用有向电气介数的脆弱线路选取

针对电力网络是有向加权网络的特性,在当前运行方式下考虑网络结构的脆弱性,利用线路功率组成,提出了将有向电气介数作为线路脆弱性指标.这样可以真实反映出"发电-负荷"节点对之间功率传输对各线路的占用情况,并且引入发电机出力来考虑不同电压等级线路阻抗的差异,能有效识别出系统的关键线路,同时将传统的只考虑发电机负荷间最短路径的全局效能指标替换为考虑发电机负荷间所有传输路径的有向全局导纳指标,这样物理背景更符合电力系统实际.采用IEEE-39节点系统进行仿真计算,结果验证了该算法的有效性和可行性.     

基于短期负载预测的并网风电储能系统的设计

为准确地预测电力系统的短期负荷,设计了基于短期负载预测的并网风电储能系统,该系统包含了飞轮储能电量监测器,可以监测到风电储能飞轮的储电量的变化,因此该系统可以根据风力功率波动相应地调整供电结构,减小风电功率波动对于电网供电稳定性和供电质量的影响,以增强风电功率的电网友好性。     

含风电微电网负荷预测建模及其仿真

风具有随机间歇性特性,在并网条件下参与电网负荷预测,其风速和风向的间歇性会对电网产生很大冲击,严重影响电力系统的稳定性.结合微电网的特点和风电运行特性,搭建微电网的基本负荷模型和风电模型,并采用MATLAB/Simulink建立负荷预测仿真模型.仿真结果表明,含风电微电网不仅能够抵御消化风电并网的影响,还能够有效降低电网的负荷曲线的峰谷差.含风电微电网参与电网的负荷预测能够有效地提高电力系统的供电可靠性.     

含风电场电力系统电压稳定裕度模型

大量风电并网运行将会影响电力系统电压稳定性,为准确评估风电对电力系统的影响,提出了一种求取含风电场系统电压稳定裕度概率分布的算法。该算法在计算电压稳定裕度与风速之间的灵敏度矩阵的基础上,求取各风电场风速分布的中心距以及各阶半不变量,利用G ram-Charlier级数反变换得到电压稳定裕度的概率分布。在IEEE 39节点标准测试系统中进行了测试,计算结果表明了该算法的正确性和实用性。     

风电并网系统静态电压稳定条件研究

风力发电具有波动性和间歇性,且分散接入配电网系统,势必影响并网系统电压稳定性.首先从静态电压稳定性角度出发,采用PV曲线潮流分析法,根据风电并网系统潮流计算,推导出基于潮流解存在的静态电压判据L以及基于考虑综合参数的电压—有功灵敏度的静态电压稳定裕度Kp;然后,研究提出了风电并网系统静态电压稳定充分必要条件,给出了风电并网系统静态电压稳定性流程框图与判别步骤;最后,实验验证了风电并网系统静态电压稳定充分必要条件的正确性.在此基础上,提出了改善风电并网系统静态电压稳定性的措施.     

基于突变理论指标的微电网静态电压稳定在线评估方法

针对微电网静态电压稳定问题,结合低压微电网功率传输特性,改进了基于突变理论的静态电压稳定指标.仿真结果表明,该指标可直观利用微电网系统的运行参数进行计算,且能够有效评估负荷增长下系统电压稳定的水平,并可判别电压稳定薄弱节点.分析微电网轻、重负荷两种情况下薄弱节点的电压稳定指标变化情况,依据微电网的负荷水平对所设计的电压稳定指标进行分区设置,并在此基础上提出了微电网电压稳定在线评估模型,可显著提高系统的电压稳定评估与控制效果.     

含风力发电机的微网电压稳定控制研究

异步风电场接入系统后会影响系统的暂态电压稳定性。采用电力系统仿真软件DIg SILENT/Power Factory设计出一种应用于恒速异步风电机组的静止无功补偿器(SVC)模型,并通过对风力发电机并入配电网的系统进行仿真计算来验证所建SVC模型对提高系统暂态稳定性的效果。仿真结果表明,在风速变化的情况下,SVC能够有效缓解恒速异步风电机组机端电压的波动;采用SVC设备能够有效改善异步风电场的电压稳定性,确保电网的安全稳定和风电机组的不间断运行。