含永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析及改善措施研究.pdf

1、隨著風(fēng)電技術(shù)的快速發(fā)展,大型風(fēng)電場及風(fēng)電場群已經(jīng)形成,風(fēng)電特性對電網(wǎng)的負(fù)面影響越來越顯著,成為制約風(fēng)電場規(guī)模不斷擴(kuò)大的重要障礙。由于風(fēng)電功率的間歇性和隨機(jī)性,大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)會使系統(tǒng)電壓產(chǎn)生波動,引起電壓穩(wěn)定性降低甚至電壓崩潰。目前對風(fēng)電并網(wǎng)『乜壓穩(wěn)定性的研究主要有靜態(tài)電壓穩(wěn)定、暫態(tài)電壓穩(wěn)定、低電壓穿越三方面,其中,靜態(tài)電壓穩(wěn)定性能夠較好的反應(yīng)電網(wǎng)的電壓水平,是系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的基礎(chǔ)和前提。永磁直驅(qū)型風(fēng)機(jī)作為第三代風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),與傳統(tǒng)異步風(fēng)機(jī)

2、和雙饋型風(fēng)機(jī)有著不同的功率特性,其并網(wǎng)后對系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性影響也不同。本文針對含永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)的電力系統(tǒng),介紹了其潮流計算方法,通過求取P-V曲線對系統(tǒng)電網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并提出無功優(yōu)化方案,通過實際算例對其優(yōu)化結(jié)果的有效性進(jìn)行了驗證。
　　首先,研究了永磁直驅(qū)式風(fēng)機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。對風(fēng)速模型、空氣動力學(xué)模型、機(jī)械傳動模型、發(fā)電機(jī)模型、風(fēng)電場等值模型分別進(jìn)行了分析研究,介紹了適用于潮流計算的完整的風(fēng)電場模

3、型。
　　其次,給出含永磁直驅(qū)式風(fēng)機(jī)電力系統(tǒng)的潮流計算方法,以含風(fēng)電場的IEEEl4節(jié)點系統(tǒng)為算例,采用重復(fù)潮流法得到典型節(jié)點的P-V曲線。通過分析比對不同控制策略下風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)電力系統(tǒng)典型節(jié)點的P-V曲線,得出功率因數(shù)改變時對風(fēng)機(jī)無功出力的影響,如果風(fēng)機(jī)有功出力較高,即便可以發(fā)出一定的無功也有可能造成無功裕度不足,降低系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性。
　　最后,為了解決風(fēng)電場并網(wǎng)運行存在的電壓穩(wěn)定問題,提出應(yīng)用粒子群算法確定風(fēng)電場并網(wǎng)點處