華北地區(qū)風力發(fā)電機群小干擾穩(wěn)定性研究.pdf

1、由于華北地區(qū)風電場的地域分布特點及裝機規(guī)模的不斷擴大，風力發(fā)電對電力系統(tǒng)低頻振蕩的影響越來越突出。本文結(jié)合華北地區(qū)風電場主要為籠型異步風力發(fā)電機、雙饋異步風力發(fā)電機和永磁直驅(qū)風力發(fā)電機的裝機現(xiàn)狀，建立3種主流風力發(fā)電機組詳細的動態(tài)模型，推導(dǎo)出適用于小干擾穩(wěn)定特征值分析的線性化方程;隨后搭建測設(shè)系統(tǒng)，在IEEE9節(jié)點3機系統(tǒng)基礎(chǔ)上接入風電場，計算3種風力發(fā)電機分別接入時對原同步發(fā)電機系統(tǒng)的機電振蕩模式的影響。選取合適的旁路電容值，可以保證

2、籠型異步風力發(fā)電機并入系統(tǒng)后，系統(tǒng)機電振蕩的阻尼有所改善。雙饋異步風力發(fā)電機也使用異步發(fā)電機進行發(fā)電，并網(wǎng)的雙饋異步風力發(fā)電機可以改善系統(tǒng)機電振蕩的阻尼。并且風電場容量越大，系統(tǒng)機電振蕩的阻尼也越大。永磁直驅(qū)風力發(fā)電機使用同步發(fā)電機進行發(fā)電，并入永磁直驅(qū)風力發(fā)電機在測試系統(tǒng)的計算中惡化系統(tǒng)機電振蕩的阻尼。并且風電場容量越大，阻尼惡化越明顯?；\型異步風力發(fā)電機為恒速風力發(fā)電機，風速改變并不改變風機渦輪轉(zhuǎn)速，對風力發(fā)電機內(nèi)部狀態(tài)量影響很小，

3、因此對系統(tǒng)的機電振蕩模式也基本不產(chǎn)生影響。雙饋異步風力發(fā)電機不同風速時均可改善系統(tǒng)阻尼，永磁直驅(qū)風力發(fā)電機不同風速時均可惡化系統(tǒng)阻尼。與雙饋異步風力發(fā)電機不同的是，永磁直驅(qū)風力發(fā)電機采用全功率變頻器，可以起到隔離電網(wǎng)和發(fā)電機的作用，因此阻尼隨風速的變化幅度要比雙饋異步風力發(fā)電機小得多。以此為基礎(chǔ)本文還研究了常用的風電場單機等值模型在風電場分別包含3種主流風力發(fā)電機時并網(wǎng)在系統(tǒng)小于擾穩(wěn)定性分析中的等值效果，為華北電網(wǎng)風力發(fā)電機群小干擾穩(wěn)定