风电并网建模及其渗透率对电网稳定性的影响

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风电并网对电力系统电压稳定性的影响

风电并网对电力系统电压稳定性的影响

风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要:随着科技的快速发展,风力发电机技术得到了不断的更新,相应的单元结构得到了优化,有关性能得到了提高。

在这种形势下,风电正逐步走向产业化。

加速风能的开发和利用,有利于提高保护环境和减少能源消耗。

事实上,风力发电机的功率是非常不稳定的,在风电场并网的时候,会对电力系统的电压稳定性和安全性产生很大的影响。

因此,对风电场并网带来的电力系统稳定性的影响进行系统的了解,有助于明确科学的管控措施,从而保证电网运行的稳定性。

关键词:风电并网;电力系统;电压稳定性前言:风力发电是一种新的可再生能源,在全球范围内得到了快速的发展。

目前,我国风电建设正处于高速发展期,大型风电机组接入电网是风电发展的必然要求。

风电场接入电网分析是风电技术三大核心问题之一,对风电场的规划、设计、运行等方面都有重要意义。

随着风电机组装机容量在电网中的比重不断增大,风电机组对电网的影响也日益突出。

为了保证电网的安全稳定运行,有必要对其进行深入的分析。

1风电并网的主要问题1.1电压波动和闪变目前大部分风电机组都已实现了软并网,但是,由于风电机组的起动存在着很大的冲击。

当速度大于切断速度时,风扇将在额定输出功率下自动停止运转。

若风电场中全部风机在同一时间运行,则其对配电网络的影响将非常显著。

除此之外,风速的变化以及风机的塔影效应都会造成风机出力的波动,而其波动恰好处于可以产生电压闪变的频率范围之内(小于25 Hz),当风机在正常运转时,也会给电网带来闪变问题,对电能质量造成影响。

风电并网运行时,造成电网电压波动、闪变等现象的主要原因是风电机组出力不稳定。

风力发电系统中的有功与无功共同作用于电网电压的变化。

风力发电机的有功功率在很大程度上取决于风速;对于无功而言,恒速风力机所需的无功会随着有功的变化而变化,而双馈电动机通常都是恒定的功率因子,所以其无功的变化幅度很小。

风电并网后,除了在连续运行的情况下,还会在启动、停机以及机组的切换等过程中发生电压波动与闪变。

风电并网对电力系统电压稳定性的影响

风电并网对电力系统电压稳定性的影响

风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要:近年来随着人们对电能需求的不断增加,为了满足人们的需求,电力企业不断寻求新的供电方式,风力发电作为一种清洁、环保的发电方式,受到了社会各界的关注。

然而,风力发电本身具有随机性和间歇性,这将严重影响电力系统的原有稳定性。

因此,在风电并网过程中,有必要加强对各个方案的评估,以实现电力系统的稳定。

关键词:风电并网;电力系统;稳定性引言能源是国民经济发展的重要基础,是人类社会进步的必要物质保障。

随着经济的发展,能源与国民经济的矛盾日益加深。

而这种矛盾的刺激使我国开始重视能源的发展。

风力发电作为一种新兴产业,既能满足社会用电需求,又能有效减少环境污染。

1风电并网的概述风力发电机组采用异步发电机技术,其静态特性和暂态特性各有特点。

风电场对电网的干预将对区域电网的电压产生一定的影响。

原来,区域电网是根据本地区的使用和生产条件作出的具体调整,具有一定的稳定性。

风电的引入将导致风电自身格局的破坏,这将对风电的稳定性产生一定的影响。

这种影响对电网运行有一定的不利影响,需要在实践中加以研究,并采取一定的措施加以避免。

风电并网是风电发展到一定程度的必然途径,可以有效节约电网供电系统的成本,从而最大限度地利用资源。

然而,在风电网络中,会出现两种不同属性的供电方式,这两种供电方式会产生一定的影响,使其不稳定。

2风电场的电压特性2.1有功出力变化对电压的影响风电机组的输出功率通过0.69/35kv升压变压器、集电架空线和进线电缆送至330kV升压站低压侧。

该段线路短路容量小,电压等级低,等效阻抗电阻参数较大,不可忽视。

因此,有功功率对线路电压降的影响是明显的,有功功率输出越大,影响越严重。

为了提高风力机的发电效率,大多数风力机都配备了变桨距功能,以充分利用风能资源。

风电机组有功功率输出随风速的变化会引起风电场电网的电压波动。

风力发电机组控制系统的控制算法、参数设置和塔影效应都会引起有功功率输出的周期性变化。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究随着清洁能源的应用不断推广和普及,风电场的规模越来越大,风电机组并网对电网稳定性的研究也成为人们关注的焦点。

目前,风力发电已经成为国内外清洁能源发电领域的重要组成部分,具有环保、可再生、资源丰富等特点,但同时也存在一定的问题,如与电网的接口问题、电压和频率调节问题等。

本文将从风电机组并网对电网稳定性的影响角度,探讨这些问题及对策。

风电机组并网后,将会对电网的频率稳定性产生一定的影响,这是因为风力发电具有不可控的随机性,容易影响电网的频率。

在风电机组并网过程中,要协调风力发电与电网的负荷之间的关系,合理地调控风电机组的出力,以保持电网的稳定运行。

因此,对于风电机组并网的电站来说,首先需要对电网的频率稳定性进行认真分析,从而采取恰当的措施来维护电网的稳定性。

风电机组和电网在并网过程中,容易造成电压波动和电压失控等问题。

这是由于风电机组的出力不稳定,会对电网的电压产生影响,导致电压波动频繁发生。

因此,为了保证电网的电压稳定性,风电机组并网时需要通过检测电压的变化,并及时调整风电机组的出力,以使电网处于良好的电压稳定状态。

短路电流是指在电网故障的情况下,电流通过短路路径流经电压源之间的最大值。

风电机组并网后,由于其直接并入电网,会对电网的短路电流产生影响。

在风电机组并网时,需要进行充足的短路电流计算,以确定风电机组的并网能力,同时采取相应的措施来保证电网的短路电流及安全运行。

为了保证风电机组并网后不对电网造成不良影响,需要采取以下措施:1、严格执行风电机组与电网相互作用的标准和规范,监测和维护机组的技术参数,确保风电机组能够安全地并入电网。

2、采取适当的优化控制算法,协调风电机组输出功率与电网负荷需求之间的关系,实现稳定的电力输出,保持电网的稳定运行。

3、对于新建的风电场,应对其电源电缆、配电设备及通信系统进行规划和设计,保证电能的可靠供应、运行的安全性和监测系统的有效性。

风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响与保障

风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响与保障

风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响与保障随着风电场的不断发展,风电场并网已成为电网发展的主要方向之一。

风电场并网性能测试是保证风电场与电力系统连接安全可靠的重要手段。

本文将从影响和保障两个方面探讨风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响和保障。

一、风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响1. 电网电压质量问题风电场并网后会对电网电压质量产生一定的影响。

由于风电场本身具有波动性,当风速发生变化时,风电场输出功率将发生变化。

这种功率变化会影响电网的电压质量,如果风电场并网性能测试不充分,将会对电网电压质量产生不良影响。

2. 电网频率稳定性问题由于风电场的输出功率受风速影响,因此风电场的并网会影响电网的频率稳定性。

如果风电场并网性能测试不充分,控制系统反应过迟,将会对电网频率稳定性产生不良影响。

3. 对电网设备的影响风电场的并网涉及到大量的电网设备,如变压器、开关、电缆等。

如果风电场并网性能测试不充分,将会对这些设备产生不良影响,严重时可能会导致设备损坏。

二、风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的保障1. 确保风电场与电力系统连接安全可靠风电场并网性能测试的目的是保证风电场与电力系统连接安全可靠,防止发生故障事故。

通过对风电场的并网性能进行测试,可以及时发现、定位并解决问题,从而保证风电场与电力系统的连接安全可靠,为电力系统运行提供保障。

2. 提高电网稳定性风电场的并网性能测试可以及时发现并解决风电场与电力系统连接时出现的问题,从而提高电网稳定性。

通过充分测试,可以提高风电场响应速度,保证电网频率和电压的稳定性,保障电力系统的运行稳定性。

3. 优化电网运行方式风电场并网后,将直接影响电网运行方式。

并网性能测试可以通过收集大量数据,优化电网运行方式。

通过对数据分析,可以调整电网负荷分配,优化电网供电路径,从而提高电网运行效率。

结论风电场并网性能测试对电力系统稳定运行起着重要的作用。

通过风电场并网性能测试,可以提高电网运行效率,保障电力系统运行稳定性,保证风电场与电力系统的连接安全可靠,促进电力系统稳健发展。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究1. 引言1.1 背景介绍风电机组是利用风能转换成电能的装置,是一种清洁能源发电方式。

随着环保意识的提高和可再生能源的发展,风电机组的装机容量逐渐增加,也越来越多地并入到电网中。

风电机组并网对电网稳定性的影响备受关注。

传统的电力系统主要依靠燃煤、火电等发电方式,这些发电方式不易受到外界因素的影响。

但随着风电机组等可再生能源的广泛应用,电力系统面临着新的挑战。

由于风能的不稳定性和不可预测性,风电机组并网对电网频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流以及传输能力等方面都会产生影响。

研究风电机组并网对电网稳定性的影响成为当前学术界和电力行业的热点问题。

了解风电机组并网与电网稳定性之间的关系,有助于更好地控制风电功率的输出,提高电网的可靠性和安全性。

本文将从多个方面对这一问题展开研究和探讨。

1.2 研究目的研究目的旨在探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,具体包括频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流和传输能力等方面。

通过深入研究风电机组并网对电网的影响机制,可以为电力系统的规划、运行和控制提供科学依据,对于提高电网的可靠性、稳定性和经济性具有重要意义。

本研究旨在揭示风电并网在不同情况下对电网稳定性的影响规律,为电力系统的风电并网规划和运行管理提供技术支持,促进清洁能源的大规模应用和电力系统的可持续发展。

通过研究风电机组并网对电网的影响,可以为相关部门制定更为合理的政策和措施,提高电网运行的效率和可靠性,推动电力系统向低碳、清洁、智能的方向发展。

1.3 研究意义风力发电具有清洁、可再生、资源广泛等优点,被广泛应用于电力系统中。

随着风电机组规模的不断扩大,其并网对电网稳定性的影响越来越显著。

本研究旨在深入探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,为电力系统运行提供科学依据和技术支持。

风电机组并网对电网频率稳定性的影响是本研究的核心内容之一。

风电机组的不稳定输出会导致电网频率波动,影响电网的稳定运行,因此有必要对其影响机理进行深入研究。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究【摘要】风电机组作为清洁能源的重要代表,已经成为电力系统中不可或缺的一部分。

本文通过系统研究风电机组并网对电网稳定性的影响,从功率输入、频率变化、动态响应、稳定性机理以及短路容量等多个方面进行探讨。

首先分析了风电机组对电网功率输入的影响,接着探讨了风电机组并网对电网频率的变化,然后详细分析了风电机组并网对电网动态响应的影响,揭示了其对电网稳定性的影响机理。

最后总结了风电机组并网对电网稳定性的综合影响,并展望了其发展趋势。

未来研究方向包括如何进一步提高风电并网技术水平、提高电网稳定性等方面。

通过本文内容的研究,可以更好地认识风电机组并网对电网稳定性的影响,为电力系统的可持续发展提供有益参考。

【关键词】风电机组并网,电网稳定性,影响研究,功率输入,频率变化,动态响应,稳定性机理,短路容量,发展趋势,研究方向展望1. 引言1.1 研究背景风电机组作为清洁能源的重要组成部分,在全球范围内得到了广泛的应用和发展。

随着风电装机容量的不断增加,风电机组并网对电网稳定性的影响日益受到关注。

电网作为供电系统的核心,稳定性对于保障电力系统的安全运行至关重要。

风电机组并网会对电网的功率平衡、频率稳定、动态响应等方面产生影响,因此对其影响机理进行深入研究具有重要意义。

风电机组的并网不仅会改变电网的工作状态和运行方式,还会对电网的运行性能和稳定性产生影响。

正确认识风电机组并网对电网的影响机制,有助于提高电网的稳定性和可靠性,促进清洁能源的大规模接入。

对风电机组并网对电网稳定性的影响进行深入研究,有助于指导电力系统的规划和运行,推动清洁能源的发展与利用。

1.2 研究意义风力发电已经成为一种重要的可再生能源,风电机组的并网对电网稳定性有着重要的影响。

研究风电机组并网对电网稳定性的影响具有重要的意义。

随着全球能源需求的增长和环境问题的加剧,可再生能源的利用已成为发展的必然选择,而风力发电由于其资源丰富和清洁性逐渐成为主流。

风力发电并网对系统稳定性的影响

风力发电并网对系统稳定性的影响

风力发电并网对系统稳定性的影响摘要:当今社会,风能作为一种可再生且十分清洁的能源,因此风力发电这项,得到了政府和大众的支持。

由于风力发电站以及它的相关场所占到的规模越来越大,因此在我国的电力事业中占有的比例也在不断的升高当中,再加之风能具有丰富性以及灵活性,而且风力发电站一般处在人烟稀缺的区域,因此需要承受的电流冲击将会比一般发电站更大,如不能妥善的进行处理解决,很有可能会对整个电力网造成谐波污染以及其他方面的质量问题。

本文对风力发电并网对系统稳定性的影响进行了分析。

关键词:风力发电;并网技术;影响引言目前,风力发电是新能源发电使用最多的方式之一,目前大量新建的风电场直接接入输电网,而风机是旋转设备,因此其对电力系统稳定运行一定会产生影响。

对双馈感应电动机的模型及其控制装置进行了建模,并对其接入电力系统后,对电网的电压稳定性的影响进行了研究。

仿真结果显示,风机的特征及控制将对电力系统的电压稳定性产生严重影响。

1风力发电并网的技术基础与核心1.1同步风力发电机组并网技术同步风力发电的机组实际上,即是将风力发电机以及同步发电机进行有机交融。

怎么能够将风力发电机以及同步发电机有机交融,一向是电力专家学者关键研讨的核心。

绝大多数状况下,由于风速动摇比较明显,会使转子转矩呈现大幅度动摇,就会使并网调速无法达到同步发电机的精度。

假如并网以后的工作当中,相关人员未能及时合理的考虑到上述疑问,尤其是重载运转时,全部系统会呈现无功振动或是失步状况。

1.2异步风力发电机组的并网技术异步风力发电机对对其调速的精度要求不是很高,既不需要同步设备,也不需要整步操作,要求同步转速以及转速保持一致或者是相差的不要过大。

风力发电机与异步风力发电机有机交融以后,全体的操控设备并不杂乱,并网以后通常情况下是不会再呈现无功振动或出现失步状况,全体运转非常安全可靠。

不过,异步发电机机组并网并不简单,需求处理许多不容易解决的问题。

举例来说,假如风力发电机与异步风力发电机直接并网,有很大几率产生大冲击的电流,此时电压就会直下降,这就致使电力系统发生了运转危险。

大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略

大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略

大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略引言近年来,随着全球对可再生能源的需求不断增加,风电发电已成为最可行的选择之一。

然而,大规模风电并网对电力系统的稳定性产生了一系列的挑战。

如何应对这些挑战,保持电力系统的稳定运行,成为不容忽视的问题。

本论文将以大规模风电并网对电力系统稳定性的影响以及相应的应对策略为主题进行探讨。

一、大规模风电并网对电力系统稳定性的影响1. 发电波动带来的频率稳定问题大规模风电并网引入了更多的不确定性和变动性因素,由于风速的不稳定性,风电场的发电量会出现波动。

这种发电波动会对电力系统的频率稳定性产生一定的影响。

频率稳定性是电力系统正常运行的基础,发电波动产生的频率变化可能导致系统频率偏离额定值,进而影响系统的稳定运行。

因此,需要制定相应的应对措施以确保电力系统的频率稳定。

2. 电压稳定问题大规模风电并网会导致电力系统中的短路电流增加,进而影响系统的电压稳定性。

由于风电的不确定性和变动性,其发电功率对网侧电压的影响较大。

风电场的接入可能导致系统电压的波动,甚至引发电压不稳定的现象。

电压不稳定性对电力系统的设备安全运行和用户供电质量都会产生重要影响。

因此,必须采取相应的措施来解决电压稳定问题。

3. 功率控制问题大规模风电并网会引起系统功率波动,可能会产生电网负荷与风电出力的不匹配情况。

由于风电的输出功率较难控制,这给电力系统的运行带来了一定的困难。

功率控制问题的解决,对于保持电力系统的平衡运行至关重要。

二、应对策略1. 频率稳定问题的应对策略为了解决大规模风电并网带来的频率稳定问题,可以考虑以下措施:设置合理的调度策略,通过调整其他发电源的出力来平衡风电波动的影响;引入先进的频率响应控制技术,由风电场主动参与系统频率调控,提高系统的稳定性;制定风电场接入的频率稳定性评估标准和约束条件,以保证系统的频率稳定。

2. 电压稳定问题的应对策略针对大规模风电并网引发的电压稳定问题,可以采取以下措施:增加发电侧的无功支撑能力,通过合理的无功控制手段来调整风电场的输出功率;优化风电场与电网之间的电压控制策略,确保系统的电压在合理范围内稳定;采用电压稳定恢复装置和控制器等技术手段,提高电力系统的电压稳定性。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究风电机组是一种利用风能转换成电能的设备,风电机组并网是指将风电机组连接到电网中,并与其他发电设备共同运行。

随着风电技术的不断发展和应用,风电机组并网对电网稳定性的影响也备受关注。

本文将对风电机组并网对电网稳定性的影响进行研究,探讨其影响因素和解决方法。

1. 风电波动性风力发电是一种非恒定发电方式,受风速变化的影响,风电机组的输出功率会产生波动。

当风速变化较大时,风电机组的输出功率波动也会较大,这对电网稳定性构成一定影响。

2. 风电功率预测误差由于风速难以准确预测,风电机组的输出功率也存在一定的预测误差。

当风电机组并网后,功率预测误差会对电网的负荷平衡和频率控制造成影响,导致电网稳定性下降。

3. 风电机组电网接入点风电机组的电网接入点位置不同,其对电网稳定性的影响也会有所不同。

特别是在远离负荷中心的地区接入风电机组,存在一定的电网传输损耗,增加了对电网稳定性的影响。

1. 风电机组容量风电机组的容量大小直接影响其对电网稳定性的影响程度。

大容量的风电机组并网后,其输出功率波动会对电网稳定性产生更大的影响,需要更强的调峰能力。

2. 风电机组并网密度风电机组并网密度指的是单位面积或单位长度内并网风电机组的数量。

当密度较大时,会增加对电网频率和电压的影响,对电网稳定性造成一定挑战。

1. 风电机组预测和调度采用先进的风电功率预测技术,可以降低风电机组功率预测误差,从而减小对电网的影响。

优化风电机组的调度策略,提高其调峰能力,也是提高电网稳定性的重要手段。

2. 增加风电机组并网限制根据具体情况,可以通过限制风电机组的并网容量和密度,来降低其对电网的影响。

这需要综合考虑电网运行情况和风电资源分布,做出合理的决策。

四、结论风电机组并网对电网稳定性的影响是一个复杂而严峻的问题。

要解决这个问题,需要在技术、政策和管理等方面全面出发,采取多种手段综合治理。

要充分考虑风电机组自身特点和电网运行情况,提出切实可行的解决方案,确保风电机组并网对电网稳定性的影响最小化。

浅析风电并网对电力系统稳定性的影响

浅析风电并网对电力系统稳定性的影响

浅析风电并网对电力系统稳定性的影响发表时间:2019-07-15T15:53:22.043Z 来源:《河南电力》2018年23期作者:李童[导读] 风电是一种重要的电力能源,在生产风电的过程中不会对环境造成太大的污染,因此发展风电成为了节约能源以及实现可持续发展的前提条件。

(南通供电公司 226000)摘要:风电是一种重要的电力能源,在生产风电的过程中不会对环境造成太大的污染,因此发展风电成为了节约能源以及实现可持续发展的前提条件。

为了更有效地利用风电,实行并网运行则成为了一种必然趋势,但是实行集中并网之后,系统电压可能会受到一定的影响。

为了能够提高风电系统的稳定性,本文分析了并网运行后,电压所发生的变化,以供参考。

关键词:风电并网;电力稳定性;影响分析1 风电集中并网形式就当前的发展情况来看,我国的风电并网形式主要包括以下三种,即软并网、降压并网以及直接并网,不同的并网形式对于系统电压所产生的影响也不相同。

软并网指的是通过晶闸管连接电网与发电机,晶闸管的具体接入位置为定子;并网运行时,晶闸管处于短接状态,有功功率无需通过晶闸管便可以进入到电网当中。

降压并网指的是将电抗器以及电阻等串联在电网与发电机之间,从而使电压波动范围得以缩小的一种集中并网形式;由于并网中的电抗器以及电阻均需要消耗掉一定的功率,所以当发电机开始正常运行时,要将电抗器以及电阻切除。

直接并网指的是在电网相序与异步电机相序相同的情况下实现并网。

2 风电集中并网运行对系统电压稳定性的影响分析2.1 对电压稳定性水平造成影响的因素①系统短路容量以及穿透功率。

短路容量指的是电力系统与风电系统之间的连接点所具有的电力强弱水平,一般而言,当短路容量不断增大时,电压就越不容易发生变化,且电压出现变化后,可以在短时间内恢复正常水平。

在我国,风力资源大多分布于电网结构发展水平较低的地区,因此短路容量通常比较低;当短路容量变大时,反而会引起电压出现较大的变化。

并网风电机组对电网稳定性的影响

并网风电机组对电网稳定性的影响

并网风电机组对电网稳定性的影响随着风力发电技术的快速发展,大型风电场并网比例越来越高。

风电并网对电力系统的影响范围逐渐扩大,对电力系统稳定运行带来的影响越来越值得关注。

风电自身的特殊性不同于常规能源发电系统,并网型风力发电系统对电网的稳定性影响也与常规电力系统有所不同。

因此,从风电机组自身特点出发,分析了风电并网对电网系统电压和频率的影响。

标签:并网风电;风力发电;电网稳定性目前,电网运行通常采用自动发电控制(AGC)进行管理。

经验表明,在风电穿透率高的电网中,若仍采用以往的管理方式,将影响电网的安全与经济运行。

在电网正常运行中,系统的转动惯量越大,频率调节特性越好。

当电网频率大幅度下降时,系统惯量对频率稳定起决定作用,惯量越低系统频率下降变快。

在严重频率事故中,系统惯量的下降不利于维持系统频率的稳定。

1 风力发电运行的特点随着大型风电场接入电网实际运行,并入电网的风电容量急剧增加,大型风电场已然成为电力系统电源的重要组成部分。

风力发电与常规能源发电有所不同,现代大型风电场发电具有以下几方面特点:(1)无污染,可再生,投产快,运行管理自动化程度高;(2)大型风电场多建于风能充足的“三北”地区,远离沿海负荷中心,具有大规模、集中化及远距离的特点;(3)风电出力无规律且大小变化快,具有很强的随机性与间歇性,波动幅度大,波动频率无规律,部分时段与电网负荷呈现明显的反调节特性;(4)异步风力发电机组的大量使用,会导致实际运行过程中风电机组发出的有功功率大量吸收电网的无功功率,造成机端电压波动大;(5)风电功率的调节能力较差,若不采用弃风运行方式,只能进行有限的功率调节,而由于机组的运行特性和风能的不确定性,风力发电不具备常规火电机组的功率调节能力。

2风电并网对电网稳定性的影响因素及应对措施2.1频率稳定性2.1.1产生原因追求风能的最大化利用,风电机组通常在最大功率点运行,不提供有功备用,无法在系统频率下降时提供类似传统机组的调频等辅助服务。

风电并网对电力系统稳定性的影响

风电并网对电力系统稳定性的影响

风电并网对电力系统稳定性的影响【摘要】风电作为一种重要的新能源,若能实现大规模利用对于解决当前全球性的能源危机有着重要意义。

风电本身的波动性和间隙性给风电并网带来了很大的难度,本文将深入探究风电并网对电力系统的影响,旨在为同行进一步解决风电的合理并网问题提供一个有益的参考。

【关键词】风电并网;风电特性;电力系统稳定性引言保证电力系统的稳定性是电能生产、运输和利用的基本要求。

风电作为一种新型能源,可控性较差,其本身的很多特性具有高度的随机性,因此,风电的大规模并网会对电力系统的安全运行产生很大的影响[1],风电并网已经成为制约风电发展的重要因素。

1.风电特性风电特性是研究风电并网的基础。

风电特性主要包括波动性和间歇性。

波动性,又称脉动性,是指风电功率在时间尺度上具有沿某条均线不断上下跳变的特性,其特性可以通过波动幅值和波动频率表征。

间歇性是指风电功率在时间尺度上具有不连续性。

风电的这两个特性具有高度的随机性,从而是风电的可控性较差。

风电功率的这些特性是由风力本身决定的,如风速,风向等。

2.风电并网对电力系统的影响风电并网会使风电场对电力系统的安全稳定运行产生很大的影响。

本文认为其主要影响包括以下几个方面:(1)对电压稳定的影响由于风电功率具有波动性和间歇性,进而会导致电压出现波动和闪变。

文献[2]详细研究了风电功率的间歇性对电力系统电压稳定性的影响,指出保证电压稳定性的关键问题是对风力发电机组的速度增量进行有效控制,对电压稳定性影响最大的区域分布在风电场及其附近的节点区域。

(2)对频率稳定的影响风电的发电功率不稳定,具有间歇性和波动性,从而使其发电量也不稳定,输出功率不是恒定值。

风速发生变化时其输出有功功率就会波动,进而导致电网内的有功也发生变化,有功会影响电网的频率。

如果一个地区的风电所占份额过大,某一时刻有功频率变动过大将会导致频率崩溃,甚至会使得整个电网瘫痪。

(3)对电力系统暂态稳定性的影响风电并网对电力系统暂态稳定性的影响与风机和电网的运行方式以及电网的拓扑结构等因素都相关。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究【摘要】这篇文章探讨了风电机组并网对电网稳定性的影响。

在介绍了研究背景和研究意义。

在分析了风电机组对电网频率稳定性、电压稳定性、短路容量和传输容量的影响。

通过研究发现,风电机组的并网会对电网稳定性产生影响,其中包括频率的波动、电压的波动、短路容量的变化以及传输容量的限制。

最后在结论部分总结了风电机组并网对电网稳定性的综合影响,并展望了未来的研究方向。

这项研究对于提高风电并网系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

【关键词】风电机组,并网,电网稳定性,影响研究,频率稳定性,电压稳定性,短路容量,传输容量,综合影响,未来研究展望1. 引言1.1 研究背景风力发电是一种清洁能源,具有环保、可再生的特点,逐渐成为世界各国推广的主要新能源之一。

随着风电技术的不断发展和成熟,风电机组逐渐大规模并入电网。

风电机组并网对电网稳定性造成了一定的影响,引起了学术界和工程界的广泛关注。

深入研究风电机组并网对电网稳定性的影响,探索风电技术在电网中的作用机理和影响程度,对于保障电网的安全稳定运行具有重要意义。

在风电机组不断并网的背景下,电力系统的稳定性问题日益突出。

风电机组的不确定性、间歇性和随机性特点,以及风力资源的分散性和波动性,会对电网的频率、电压稳定性、短路容量和传输容量等方面产生一系列影响。

研究风电机组并网对电网稳定性的影响对于促进清洁能源发展,维护电网安全运行具有重要意义。

1.2 研究意义风电机组并网对电网频率稳定性的影响是一个重要的研究内容。

由于风电的功率输出具有不确定性和波动性,风电并网会对电网频率的稳定性造成一定的影响。

研究风电机组对电网频率的影响,有助于改善电网的频率控制性能,确保电网频率在合理范围内波动。

风电机组对电网电压稳定性的影响也是一个需要重点关注的问题。

风电并网可能会引起电网中的电压波动,影响电网各个节点的电压稳定性。

研究风电机组对电网电压的影响,可以为电网的电压控制提供重要参考。

风电并网对电力系统电压稳定性的影响分析

风电并网对电力系统电压稳定性的影响分析

风电并网对电力系统电压稳定性的影响分析风力发电是一种成熟的可再生能源发电方式,在国家政策以及经济发展需求下,风力发电发展迅速。

而不同地点、不同时刻的风速都是不同的,这使得风力发电间歇性明显。

所以,当风电接入电网时,要经过严格的可行性评估,针对风电场并网所带来的响,采取优化的运行措施、策略,以确保电网安全、经济运行,同时能够最大程度地接受风电容量。

文章阐述了风电并网对稳态电压稳定性以及暂态态电压稳定性的影响,分析其不利影响,并给出了相应的优化措施。

标签:风电;电力系统;静态电压稳定;静态安全分析1 概述风力发电机组采用的是异步发电机技术,其静态特性和暂态特性具有自身特性。

风电场接入电网将会对地区电网的电压稳定性造成不利影响,对电压幅值最具有代表性。

文章从风电场出力、风电场功率因数、风电场接入位置,就风电并网会对电压造成的影响进行研究。

2 风电并网造成的影响2.1 风电场出力的影响电网的负荷、电网运行方式、电网的结构以及发电机组的出力每个时刻都在变化,这会导致功率不平衡,进而造成电压偏离标称值。

当风电场并入电网,风电功率会造成电压幅值偏移;另同时,风电的随机性也会导致风电功率变化,电网电压会产生波动。

2.2 风电场功率因数的影响传统风力发电系统在建立旋转磁场时需要吸收大量无功功率,但无功功率和有功功率没有解耦,功率因数会出现较大变化。

吸收无功将导致电网的功率因数会降低,若不能采取无功补偿的措施,会造成电压异常波动。

2.3 风电场接入位置的影响当风电并入电网后,主网的功率输出会减小。

但风能具有随机性和不可调度性,风电的输出随着时间变化而变化。

而风电的随机性会对电网供电可靠性以及效率造成影响。

一方面,风电接入电力系统能提高电网的电压分布,降低电网损耗;另一方面,风电可能会改变电网的潮流的方向,降低或者加大系统损耗;最大的影响是,风电的随机性会对主网的正常运行造成影响,随着风电容量的增加,影响会更加大。

风电场的并入位置,也对静态电压稳定性产生重大影响。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究风电机组是利用风能转换成电能的发电设备,而并网则是指将风电机组接入电网进行发电。

随着风电装机容量的不断增加,风电并网对电网稳定性的影响逐渐引起人们的关注。

本文将从风电机组并网对电网稳定性的影响进行研究,并探讨风电并网对电网的影响以及可能的解决方案。

1. 风电并网导致电网频率波动风电机组并网后,由于风资源的不稳定性,风机在发电过程中会受到风速的影响,导致风电机组发电功率的波动。

这种功率波动会对电网频率产生影响,导致电网频率的波动加剧。

尤其是在风速突变或风电机组并入电网时,电网频率波动更加明显。

3. 风电并网对电网短路容量的影响风电并网加入了新的发电装置,对原有的电网短路容量产生一定的影响。

在风电机组并网后,由于其具有一定的短路能力,会对电网的短路容量造成影响,使得电网的短路容量发生变化,从而影响电网的短路电流分布和传输能力。

二、风电并网可能的解决方案1. 风电机组的技术改进通过对风电机组技术的改进,增加风电机组的稳定性,减少其功率波动,从而减小其对电网频率和电压的影响。

比如采用先进的风电机组控制技术,提高其对风速变化的响应速度,减小功率波动。

2. 电网的调度和运行通过对电网的调度和运行进行优化和控制,根据风电并网的实际情况,对其进行合理的运行调度,降低其对电网的影响。

在风电并网时,采取合理的控制策略,降低并网冲击,减小电网频率和电压的波动。

3. 电网设备的改造和升级对原有的电网设备进行改造和升级,提高电网的稳定性和抗干扰能力。

比如加装静止无功补偿装置,优化电网结构,提高电网的短路容量和稳定性。

三、结论风电机组的并网对电网稳定性会产生一定的影响,尤其是在风速变化较大或风电机组并网时,影响会更加明显。

为了降低风电并网对电网稳定性的影响,需要采取一系列的技术措施和管理措施。

通过风电机组的技术改进、电网的调度和运行优化、电网设备的改造和升级等措施,可以有效降低风电并网对电网稳定性的影响,保障电网的安全稳定运行。

论风电并网对电力系统安全稳定的影响

论风电并网对电力系统安全稳定的影响

论风电并网对电力系统安全稳定的影响摘要:随着生态环境的不断恶化,资源能源的进一步短缺,严重威胁到人类的生存与发展。

为了实现人与自然的和谐相处,人类社会的可持续发展,就要加大新型、环保能源的开发与应用。

风力发电的出现与应用,具有着节能减排,推动社会经济可持续发展的优势。

因此,就需要加快风电并网,从而实现双碳目标,构建绿色电网。

关键词:风电并网;电力系统;安全稳定引言风能,属于可再生资源,具有着清洁、环保等优点。

通过风力发电的实现,不仅可以减少资源能源的消耗量,而且能够有效保护生态环境,实现社会经济的可持续发展,逐步建立新型的、绿色的电网体系。

在风电并网的背景下,可以有效提高风电、光电等清洁能源的使用,从而实现电力系统的绿色转型,实现双碳目标。

一、我国风力发电的发展现状风力发电,具有着安全、环保、可持续等优点,因此引起了很多人们的高度重视,其装机容量也在快速增长。

自从步入二十一世纪后,其装机容量以30%的增速在增长,直到2021年,我国的风力装机容量已经高达2.81亿千瓦,风电场数量已经超过4000个,且在不断增长中[1]。

据相关资料显示,风力发电的价格较低,竞争力较强,已经远远超过煤炭发电厂的水平。

我国的风力发电虽然起步较晚,但是随着技术的不断成熟,发展速度十分迅速,仅在短短几十年内,就投产了大量的风电机组,主要分布在内蒙古、青海、西藏等地区,其产能也十分乐观。

为了加快风电的发展步伐,我国政府特地制定了一系列的政策,给予鼓励与支持,推动了风力发电、太阳能光伏发电等可再生能源的发展。

此外,还给予了财政扶持,以及技术引进等,促使我国的风电事业取得了显著的成效。

二、风电并网的重要性能源,是满足社会生产建设需求,加快经济发展步伐的重要保障。

只有实现能源的持续、安全供应,才能推动工业化与城市化的发展。

然而在大规模的资源开发与能源利用下,不仅导致很多资源能源即将面临枯竭,而且对生态环境造成了威胁。

因此必须高度重视能源基础设施建设,才能提供持续、安全的能源。

风力发电并网对电力系统安全稳定的影响分析与研究

风力发电并网对电力系统安全稳定的影响分析与研究

风力发电并网对电力系统安全稳定的影响分析与研究摘要:随着社会不断进步发展,人们的生活生产对环境的破坏也越来越严重。

所以在社会不断发展的过程中人们加强了对清洁能源的开发和利用,以此来减少社会对环境造成的破坏,从而为人们的生存提供更好的条件,其中对风能的大力开发就是加强清洁能源利用的有效措施,本文章将根据风力发电的实际情况,分析风电并网对电力系统安全稳定的影响,并针对这些影响研究改进措施。

关键词:风力发电;电力系统;影响;研究风力发电近年来在我国取得了很大的发展,并且在一定程度上缓解了我国煤炭资源的开采压力以及供电压力。

随着人们生活水平的不断提升,人们对环境保护的意识越来越强。

而通过对风电的开发和利用,能够有效减少火力发电厂的数量,从而减少对煤炭资源的消耗,促进我国的可持续发展。

而在进行风电并网的时候,往往会对电力系统造成一些影响,导致电网不能正常运行,所以加强对风电并网对电力系统安全稳定的影响研究显得尤为重要。

一、风电并网对电网系统的冲击根据我国风力发电的实际情况来看,其整体的规模和容量还比较小,异步电动机是最常采用的发电装置。

而这种异步电动机中没有配备独立的电磁装置,所以只能在电网系统的帮助下完成对磁场的建立。

在直接进行风电机组并网的情况下,很可能会产生很大的电压冲击,从而形成冲击电流。

这种冲击电流直接与电网系统电压相关,在风电场的容量和规模较小的时候,冲击电流并不会对电网系统的正常运行造成影响。

但在风电场的规模和电厂容量不断增加的情况下,并网时产生的冲击电流将会对电网的争产运行造成很大的影响,其中主要是会导致电网的电压骤降,从而影响电网系统的安全和稳定。

在异步风电机组运行的过程中,其会通过对电网系统大量无功功率的吸收来建立需要的磁场。

当并网时产生的冲击电流达到一定值的时候,就会导致电网的电压骤降到某一个低水平,从而引起电网中其它设备的故障,甚至有可能导致并网失败的情况,从而让电网系统整体运行的稳定性和安全性受到严重破坏。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究风电机组作为分布式发电设备,其并网运行对电网稳定性具有重要影响。

据统计数据显示,目前全球风电装机容量已达到了数百万千瓦,远远超过传统的发电设备,这不仅提高了电网的接纳能力,也对电网的安全稳定运行提出了新的挑战和问题。

一方面,风电机组的不确定性和间歇性给电网的调度和运行带来了一定的难度。

风力资源的不可预测性和波动性使得风电机组的出力变化不可控,极端情况下甚至可能出现瞬时断电的情况,对电网的稳定性造成一定的影响。

风电机组的大规模并网,可能对电网的频率、电压和动态响应等方面产生一定的冲击,进一步影响电网的稳定性。

风电机组并网对电网稳定性的影响成为了学术界和工程界的研究热点。

本文将以风电机组并网对电网稳定性的影响为主题,系统分析风电机组并网对电网稳定性的影响,并总结相关研究的最新成果和问题。

研究表明,风电机组的大规模并网可能导致电网的频率波动性增加,进而影响电网的频率稳定性。

特别是在低频率和过频率时,风电机组的并网可能使得电网频率的变化更加剧烈,甚至可能导致发电系统的不稳定。

如何有效地控制风电机组的并网行为,保障电网的频率稳定成为了当前研究的热点之一。

目前,相关研究表明,采用适当的控制策略和技术手段,可以有效地减小风电机组并网对电网电压稳定性的影响。

通过采用无功功率控制技术和电压无功补偿技术等,可以有效地调节风电机组的并网功率和无功功率,提高电网的电压稳定性。

如何有效地控制风电机组的并网行为,降低对电网的电压稳定性影响,成为了当前研究的重点之一。

电网的动态稳定性是电网安全稳定运行的关键保障之一,而风电机组的并网也可能对电网的动态稳定性产生一定的影响。

风电机组的大规模并网可能导致电网的动态响应性增加,进而对电网的动态稳定性造成一定的挑战。

风电机组的大规模并网对电网稳定性的影响是一个复杂而又重要的问题,需要多方面的研究和探讨。

未来,需要进一步深入研究风电机组并网对电网稳定性的影响机理,探索有效的控制策略和技术手段,提高电网的稳定性和安全性。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究随着新能源风电的快速发展,风电机组的并网接入已经成为电力系统中的重要组成部分。

风电机组的并网接入对电网稳定性有着不可忽视的影响。

本文旨在探讨风电机组并网对电网稳定性的影响并提出相应的解决方案。

1. 风电机组的间歇性特点风力发电是一种间歇性能源,受风速等自然因素的影响,风电机组的输出风电功率具有不确定性和波动性。

这种不确定性和波动性会对电网的频率和电压稳定性产生影响,尤其在大规模风电并网时更为明显。

2. 风电机组对电网频率的影响由于风电机组的输出功率具有波动性,当风速发生变化时,风电机组的输出功率也会随之改变,从而对电网频率稳定性产生影响。

特别是在短期内风速变化较大时,风电机组的并网可能导致电网频率的剧烈波动,从而对电网稳定性造成威胁。

二、风电机组并网对电网稳定性的改善1. 并网技术的改进针对风电机组并网对电网稳定性的影响,可以通过改进并网技术来提高电网的稳定性。

利用现代化的控制系统和智能化的调度算法,可以实现风电机组的平滑并网,减少对电网频率和电压的冲击。

适当控制风电机组的输出功率,在大风等条件下降低其并网功率,也可以减轻对电网的影响。

2. 多能源互补在多能源并网的情况下,可以通过风电机组与其他新能源设备(如光伏发电等)进行互补,实现多能源的平衡利用。

通过多能源的互补运行,可以平衡各种不稳定性,减少对电网的影响,提高电网的稳定性。

3. 电网规划优化风电机组的并网对电网的规划和建设提出了新的挑战,需要对电网进行规划优化,合理配置输电线路和变电设备,提高电网的容量和稳定性。

应充分考虑新能源设备的接入需求,制定相应的规划方案,确保电网的稳定运行。

四、结论风电机组的并网对电网稳定性有着不可忽视的影响,但通过技术改进和规划优化,可以有效提高电网的稳定性,实现新能源与传统能源的协调发展。

未来,随着风电技术的不断发展,风电机组的并网对电网稳定性的影响将进一步减小,为实现清洁、安全、高效的能源结构提供强有力的支持。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究随着新能源技术的不断发展,风电发电技术已经成为了可持续发展的重要组成部分,也是解决环境问题和能源紧张问题的有效途径。

风电发电技术的特点是产生的电力波动性大,这对于电网的稳定性将会产生很大的影响,因此,风电机组并网对电网稳定性的影响研究格外重要。

由于一般的电力系统是把主要负荷和发电机串联在一条线路上的,而风力发电机由于其产电量波动大而难以调节,这就使得他并不适合用来满足电网的主要负荷需求。

因此该技术一般是通过并网方式将风力发电机接入电力系统中,做为电力系统的副发电源。

这样在缓和电力系统中的电能供需平衡时,就可以通过控制不同的发电源来实现,进而增加了对系统的调节能力。

风电机组短期功率波动也是一种深刻的问题,特别是在弱电网或低功率风机场,短期功率波动引起的振荡是很大的。

而电力系统在需要的时候不能自适应的调度风电机组,这就是说需要选裝特制的风力发电机组控制系统来调度功率输出。

而事实上,这样的控制系统即使能够自适应调度,但是也不能像传统的燃煤、燃气一样快速的调整大功率。

因此,在并网运行模式下,风力发电机并不是电力系统寻求出其它方案之前的首选出处。

在许多的研究中指出,风速和风向对于风力机的发电量起了至关重要的决定作用。

在一个确定的时间段内,风速和风向的变化程度影响着风机的发电量,在短时间内,可能会出现风速突变而导致发电量的急剧波动,因而给电力系统带来不稳定的影响。

此外,风电机组还会通过激励电网的谐振,使得电网受到不稳态工作的影响,这无疑加剧了对电力系统稳定性的威胁。

为了有效解决这些问题,需要采用一些措施,例如研究高效的并网技术,设计合理的风电发电机组控制系统等。

总而言之,风电机组并网对电网稳定性的影响与风能捕捉率、风能的预测和功率输出等方面都息息相关。

为了更好的解决这些问题,需要加强研究工作,以期达到优化控制风电机组并网的效果,提高其功率输出、降低其对电网稳定性的影响,增强电力系统的调节能力。

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仿真动态仿真中,为了研究在各种风况下风机的反
应,通常要模拟全天的风速,所以风速必然会在切
入风速到切出风速间变化。本文的仿真中,外部风
源由基本风加上正弦风组成,不考虑风速在切入风
速以上时启动和高于切出风速时停机的情况,始终
将模拟输入风速保持在限制范围内。2.1
参数设置与计算仿真模型中,设置基本风速、切入风速和切参照给定的调节数据,系统将实
时地转动桨叶,并按图2所示曲线来调节输出功率。图
2功率-风速特性曲线本文采用了可变桨距控制方式,如图1中结合
风机的风特性将其分为4个阶段:A阶段,风速小
于切入风速,机械制动器开启,风轮停转;B阶
列,并通过控制电压脉冲宽度和周期以达到变压的
目的[10]。
SPWM脉冲序列的宽度和脉冲间的间隔宽度
取决于调制波和载波的交点,这里选用了SPWM控
制,即正弦波PWM逆变器,它具有以下主要特点:
(1)逆变器同时实现调频调压,系统的动态响
应不受直流滤波器参数的影响;
(2)可输出较常规六拍阶梯波更接近正弦波的
VDC=

6Vn姨
π
.(5)
由于发电机的输出电压正比于发电机速度,而
模型中在速度高于额定转速时没有对发电机速度进
行控制,所以需要对直流输出进行过电压保护,这
里选择安全裕度为10%,最大电压为1.1VDC。
1.2.2直流滤波器
存储电容器:电容储存的能量必须能够容许
现出电源特性,从而影响主电网的稳定运行。因
此,为了防止电网失稳,应在并网连接点处嵌入调
压器,保证连接点电压保持为额定电压,从而选用
电压型逆变器[7]。1.3
并网1.3.1风电低渗透并网
如上所述,在风电功率低渗透情况下采用电流
型逆变器方案,控制相对简单。其中,电感值可通
过以下公式求解获得:
输出对配电网的影响较小,逆变器可采用电流逆变
器,输入端连接一个电感作为电流源。而在风电功
率高渗透率情况下,如大型风电场并网,对配电网
的影响将无法再忽视,风电输出能量不仅会改变配邓美玉等:风电并网建模及其渗透率对电网稳定性的影响283电力学报第26卷电力学报第26卷电力学报第26卷电力学报第26卷电力学报第26卷网中部分潮流流向,甚至渗透到输电网中使配网呈
其中,ρ=1.22kg/m3为空气密度;
S为转子表面积;
w为外界风速。
然而,风通过轮毂后,速度并未减为零,所以
风轮机的实际功率将比理论值小,即效率小于1,
用贝兹系数表示,通常也称功率系数:
Cp=
PrePth.(3)
其中,Pre为实际功率

本文仿真中,采用了标准的3桨叶转子模型,
有一定的随机波动性,直接并网将对电网的运行
稳定性造成影响。所以,通常由AC/DC/AC转换
使发电机输出较稳定的功率和频率,实现发电机的
并网联接。
本文采用的功率转换器主要由二极管整流器、
直流滤波器,以及晶闸管逆变器组成。
1.2.1二极管整流器
三相二极管整流器输出直流电压额定值为:
随着能源危机的出现和智能电网的提出,可
再生清洁能源及分布式发电成为了全球的研究热
点;其中,风力发电更受到了广大研究学者的高
度关注。
风电并网在一定程度上能够弥补电网的电力
不足,其孤岛运行更增强了重要负荷区抵御外网
故障影响的能力。然而,在风电大规模接入,即
能量高渗透率下,并网运行在改变了电网中能量
+/-10%范围内,即1440 ̄1760V之间。
并网仿真结果如图3:图
3风电低渗透并网仿真结果由图可看出,当VDC达到1440V时,直流端
调压器和PWM调节驱动器被激活,使直流端电压
保持在1520V和1680V之间。一旦VDC值达到1
520V,逆变器将解锁,电流将从直流端流向电网。
直流端电压调节器部分,由比例积分控制器产生的
值也将随着测量电压值的不同而改变,达到以限制
电流来控制电压的效果。
由并网连接点处及配网节点处的电压和有功功
率输出曲线可看出,风力发电机输出功率随风速的
增大而增加,具有明显的波动性。但是,在风电能
量渗透较低的情况下,风电与电网电源同时为配网
格控制,同时采用锁相环将逆变器的频率锁定为
电网频率。
锁相环是目前最普遍的相位同步方法,它能够
在电压畸变情况下,能够快速而准确地跟踪并锁定
电压的相位和频率,为计算提供基准[9]。
为保持并网连接点处电压为额定电压值,逆变
器采用了PWM调节驱动器。PWM是利用半导体开
关器件的导通与关断把直流电压转换为电压脉冲
必须避免直流端短路,设安全裕度约为10%,即
电压最低限值为0.9VD,低电压时将停止整流器

最后,通过升压变压器将逆变器输出连接到电
网中,并在输出端并入电容器使输出电压更平滑,
同时补偿无功功率。
电流型逆变器输出点电压等级计算:
电流为:
I=


IDCπ
.(10)
VresIn=
VDCIn.(8)
其中,低电量时,VDC=
Vres+Vcap≈Vres。
由于该系统属于一次系统,这里在电阻器上并
联一个断路器,在时间Tr后闭合,为电阻器分流
以限制焦耳热损。
1.2.3晶闸管逆变器
晶闸管逆变器可分为电流逆变器和电压逆变器。
风机并网中,在风电功率低渗透情况下,风机
风速分别为13m/s、4m/s和25m/s。
发电机采用了永磁同步发电机模型,其参数设
置为:极对数p为100;额定功率Sn为3MV
·A;
额定电压Vn为0.69kV;同步电抗
Xd为0.4;励磁
取常数1;频率f取50Hz。
由此可计算得:发电机额定转速Wm为
3.1416rad/s;额定电流In为1450A
须达到额定功率,则:γ为9.25,功率系数为(β
为零)0.4。
由风轮理论功率计算公式,可求得风轮转子半
284第4期第4期第4期第4期第4期径R和表面积S分别为46.2m和6716m2。2.2仿真结果2.2.1风电低渗透并网
由于并网连接处的晶闸管触发角没有电平控
制功能,因此,必须保持直流端电压在额定电压的
1所示。图
1风速示意图基本风速、切入风速,以及切出风速来决定了
风力发电机的风特性:
风轮机和发电机的额定特性主要取决于基本风
速(或额定风速);当风速高于切入风速时,风机
将释放机械制动器使风轮转动;当风速高于切出风
速时,机械制动使机组停转以防止风轮桨叶受损。
1.1.2风轮机
。其控制策略
通常有两种:固定桨距控制和可变桨距控制。
固定桨距控制:在该控制模式下,β角是个确
定值,使得在预先定义的平均速度下让风轮机产生
最大能量。因此,在低于基本风速的情况下,由于
没有角度控制,功率系数将达不到最大值;而在
高于基本风速的情况下,桨叶面将产生湍流以防止
桨叶的加速旋转。
理论上,叶轮获得的风能为:风电并网建模及其渗透率对电网稳定性的影响邓美玉,杨祉涵,戴朝华(西南交通大学电气工程学院,成都610031)
摘要:为研究大容量的风电接入电网对电网运行稳定性产生的影响,建立了风电并网仿真模型,分析了在不
同渗透率下,风电对电网电压及能量传递造成的可能影响。仿真结果表明在功率高渗透率下,风电的输出波动性将
传递单向性的同时,风力发电机受地理位置和气
候条件等影响很大,输出具有很大的随机波动性,
使得能量向电网渗透过程中,对电网电压、频度
和功角稳定性将产生一定的影响[1
-5]。
本文建立了风机并网模型,并分别在风电能
量低渗透和高渗透情况下,仿真研究了风电波动
性对配电网电压及功率传输稳定性的影响。1
电压骤降1s,则能量存储量应为Pn。
那么,
由Pn=
E=


CV2
DC.(6)
可得电容值C=
2PnV2
DC.(7)
电阻器:当电容器放电至低电荷量时,近似等
效为短路,此时流过电容器的电流会很大,所以必
须串入一个电阻器,将电流峰值限制在额定值内。
该电阻值计算:R=
假设逆变器没有损耗,则由
P=3VIcosφ=VDCIDC.(11)
可得:
V=
πVDC36

cosφ
.(12)
晶闸管的电流超前于电压,为了获得安全裕
度,这里选择φ为π/4。
1.3.2风电高渗透并网
风电高渗透对配网甚至输电网的潮流影响,
必须结合电压型逆变器对并网连接点电压进行严
段,风速大于切入风速且小于基本风速,释放机械
制动器,风轮转动,β为零使风轮功率系数最大;
C阶段,风速大于基本风速且小于切出风速,调节
控制β值使风轮输出功率保持在额定功率值;D阶
段,风速大于切出风速,机械制动使风轮停转[6]。1.2AC/DC/AC
功率与频率转换由于风源速度的不稳定性,风机输出也将具
2011年8月电力学报
JOURNALOFELECTRICPOWERVol.26No.4
Aug.2011
文章编号:1005-6548(2011)04-0282-05第4期第4期第4期第4期第4期Ec=
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