風電場并網升壓站電壓與無功調控策略研究.pdf

1、風力發(fā)電具有清潔、無污染、可再生等一系列優(yōu)點，近些年來發(fā)展迅速，在我國能源結構體系中占據重要位置。隨著我國加大對可再生資源和新能源的開發(fā)力度，以及十三五初步規(guī)劃綱要中進一步提升風力發(fā)電的戰(zhàn)略地位，在可預見的將來，風電必將迎來快速發(fā)展的黃金期。但由于風力發(fā)電本身具有很強的的隨機性、波動性，大規(guī)模風電場的接入也帶來了諸如電網調峰、電能質量的難題，給電力系統的安全穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn)。
　　特別是近些年來，隨著風電機組單機容量、風電場規(guī)模

2、的不斷擴大以及我國數個百萬千瓦級風電基地的形成，風電并網運行對電力系統穩(wěn)定性造成的影響也愈加明顯。由于我國正在規(guī)劃建設的風電基地大都位于經濟不發(fā)達地區(qū)，處于大電網末端，與電網連接較弱，由此引發(fā)的電網穩(wěn)定性問題尤為突出。因此，需要科技人員提出切實可行的解決方法，以滿足大型風電基地對電壓穩(wěn)定性的需求。
　　結合當前風力發(fā)電的發(fā)展現狀和存在的問題，并依托國網智研院中電普瑞科技有限公司的項目“500KV風電匯集升壓站無功補償裝置及其控制策

3、略與設計方案研究”，本文對風電匯集升壓站的電壓與無功協調控制策略展開研究，并提出一種適用于鏈式H橋結構SVG的控制策略。
　　首先，分析了目前風電場常用無功補償設備的原理和性能，確定用于升壓站的動態(tài)無功補償裝置為SVG;綜合分析比較各種用于SVG主電路的拓撲結構，確定選擇級聯H橋式拓撲結構作為本課題SVG的主電路結構;并根據實際并網系統的需要，設計鏈式SVG的容量和各元件參數。
　　其次，根據實際風電場群的規(guī)模，并考慮并網系

4、統的實際無功需求，提出一種基于SVG和并聯電容器組的風電場匯集升壓站無功電壓協調控制策略，用于滿足風電并網系統在各種狀況下的無功電壓需求。同時，對適用于SVG的裝置級控制策略進行了研究分析，包括PWM調制技術、換流鏈直流電壓控制技術等，并提出了一種用于SVG的新型電流控制策略:統一電流解耦控制加負序電流補償策略和電流分相校正法，可以解決SVG在運行時三相電流不平衡的問題，能夠有效提高調節(jié)精度。
　　最后，本文基于RTDS平臺搭建仿

5、真模型，模擬在系統穩(wěn)態(tài)運行下，SVG的動態(tài)補償性能:響應速度、補償精度等。進而對風電機組在輸出電壓頻率發(fā)生抖動、輸出電壓含有各種諧波時，SVG的運行情況進行模擬，驗證其抗干擾運行能力的高低。再者，對并網系統500KV側和220KV側發(fā)生單相短路、兩相短路和三相短路等暫態(tài)故障時，SVG的暫態(tài)補償性能進行仿真模擬，分析SVG對系統電壓的支撐能力，以及其暫態(tài)穩(wěn)定運行能力，用以驗證所提方法策略的正確性。
　　本文所做工作主要圍繞風電匯集升