含有风电场的电力系统并行潮流分析
含风电场电力系统的潮流计算方法综述
含风电场电力系统的潮流计算方法综述【摘要】含风电场电力系统的潮流计算对分析风电场并网后对电力系统稳定运行的影响具有十分重要的意义。
本文在介绍在风电场潮流计算模型的基础上，分析和总结了目前含风电场电力系统的确定性潮流计算方法和不确定性潮流计算方法的研究现状和特点。
【关键词】风电场；电力系统；确定性潮流；不确定性潮流0.引言随着能源结构的调整，风力发电的比重日益加大，我国政府一直积极支持风力发电的发展，制定了一系列鼓励风力发电的政策，支持风力发电的快速发展，使得风力发电的成本已大幅下降，成为了可再生能源中发展速度最快和最有前途的发电方式之一[1]。
但风能所具有的随机性和不可控性决定了风电机组的出力具有波动性和间歇性的特点。
与传统发电方式相比，风电场容量可信度较低，随着风电场规模的不断扩大和风力发电装置容量的显著增加，风电并网后对原有电力系统的影响也加大了，因此对其的研究也更加迫切。
当风电机组装机容量在电网总容量的比例较大时，风力发电将改变输电系统中的网损及其原有的潮流分布，输电网运行的安全性将受到较大的挑战，其运行的经济性也可能受到一定的影响[2-5]。
因此，为了研究风电机组接入电网以后对整个电力系统的影响，就必须对风电并网前后的系统潮流分布进行计算。
目前，对风电场潮流计算的研究已经具有一定的基础，风电场潮流计算主要包括含普通异步电机的风电场潮流计算和含双馈异步电机的风电场潮流计算[6]。
从上世纪80年代起，随着并网风电场的出现，人们就开始关注含风电场电力系统的潮流计算问题。
在电力系统潮流计算中，传统节点主要分为PV节点、PQ节点和平衡节点。
一般异步电机本身没有励磁调节装置，不能有效地调整节点电压，因此不能与常规的同步电机一样看作电压幅值恒定的PV节点。
异步电机向系统注入有功功率时也要从系统吸收一定的无功功率，吸收无功大小与发电机发出的有功功率、滑差率和机端电压等有着紧密的联系，因此不能简单的处理为恒功率的PQ节点[7]。
电力系统中的动态潮流分析
电力系统中的动态潮流分析在当今社会，电力已成为我们生活和生产中不可或缺的能源。
从家庭中的电器设备到工业生产中的大型机器，无一不需要稳定可靠的电力供应。
而电力系统就像是一个庞大而复杂的网络，负责将电能从发电厂输送到各个用户终端。
在这个系统中，动态潮流分析是一项至关重要的任务，它帮助我们更好地理解和掌握电力系统的运行状态，确保其安全、稳定和高效运行。
首先，让我们来了解一下什么是电力系统的潮流。
简单来说，潮流就是电力系统在某一特定运行状态下，电力网络中各节点的电压、电流和功率的分布情况。
通过对潮流的分析，我们可以知道电力从哪里来，到哪里去，以及在传输过程中的损耗和变化。
动态潮流分析与传统的静态潮流分析有所不同。
静态潮流分析通常假设电力系统处于一种稳定的运行状态，不考虑系统中的动态变化因素，如发电机的调速器、负荷的动态特性等。
而动态潮流分析则将这些动态因素纳入考虑范围，能够更真实地反映电力系统的实际运行情况。
那么，为什么要进行动态潮流分析呢？这是因为电力系统在实际运行中会面临各种各样的变化和干扰。
例如，突然增加或减少的负荷、发电机的故障、线路的短路等。
这些变化可能会导致电力系统的电压和频率发生波动，甚至可能引发系统的不稳定和崩溃。
通过动态潮流分析，我们可以提前预测这些变化对系统的影响，从而采取相应的控制措施，保障电力系统的安全稳定运行。
在动态潮流分析中，有几个关键的要素需要我们关注。
首先是发电机的模型。
发电机是电力系统中的重要电源，其输出功率和电压会受到调速器和励磁系统的控制。
因此，建立准确的发电机模型对于动态潮流分析至关重要。
其次是负荷模型。
负荷的特性会随着时间和电压的变化而变化，例如电动机负荷的启动和停止会对系统产生较大的冲击。
此外，电力网络的参数，如线路的电阻、电抗和电容等，也会影响动态潮流的分布。
为了进行动态潮流分析，我们需要使用一些专门的工具和方法。
常见的方法包括数值积分法、时域仿真法和频域分析法等。
P001含分频风电的电力系统潮流计算
(5) (6) cosϕ G1 = f (φ F 3 , k v ) 公式(4)为 12 脉波交交变频器输入电压与输 出电压的关系，式中 kv 为变频器电压调制系数， VG1、VF2 分别为节点 G1 和 F2 的电压，kT1 为换 流变压器变比；公式(5)由功率守恒得到，式中 PG1 为节点 G1 注入工频系统的有功功率，PF2 为 节点 F2 处注入理想交交变频器的有功功率，由 于 R0 中有一部分并不是真的有功电阻， 这一部分 消耗的有功实际是输送到电网了，因此在求注入 系统有功时加上修正量 P1； 公式(6)说明了变频器 工频侧功率因数 cosφG1 由节点 F3 处的电压与电 流相位差 ΦF3 和变频器电压调制系数 kv 决定，具 体计算方法根据伊森多夫计算交交变频器无功功 ， 率的准稳态方法推导而来[11 12]，计算过程如下： 定义
同风速下电压变化超过 0.07p.u.； 当然这也引起系 统网损的增加。
国家自然科学基金资助项目(50777052)
两者建立了相应的潮流计算模型。 1.1 分频系统模型 分频系统的模型包括风电场模型、线路和变 压器模型。 风电场所用发电机为永磁同步发电机，假设 发电机转子结构为表面突出式，这种转子结构属 于隐极式，其交、直轴电感相同，且与转子位置 无关[10]。为简化计算，整个风电场作为 PV 节点 处理，但这里的 PV 节点并不是物理上的发电机 出口， 而是一个电压值等于空载电势 Eq 的假想节 点。其理由如下：分频风电使用的永磁同步发电 机没有励磁系统，发电机出口电压不能确定，但 发电机空载电势 Eq 与转速成正比，在稳态计算 中，转速是风速的函数，则 Eq 的值可以由风速决 定；将每台发电机用 Eq 恒定模型表示，再将所有 并联发电机等效为一台发电机，得到风电场稳态 模型如图 2 所示。
电力系统潮流计算中风电场节点处理分析及研究
电力系统潮流计算中风电场节点处理分析及研究摘要：风电并入电网会对原系统产生重要影响，而潮流计算是对其影响进行量化分析的主要手段。
在电力系统潮流计算中，根据各个节点的已知量的不同，将节点分成三类：PQ节点、PV节点、平衡节点。
PQ节点为注入有功功率、无功功率已知的节点；PV节点为注入有功功率已知、电压幅值恒定的节点；平衡节点为电压幅值相位给定的节点。
传统发电机节点在潮流计算中一般取为PQ节点、PV节点或平衡节点，而风电有特殊性，其节点的处理方法也与传统发电机节点有所不同。
因此含风电场的电力系统潮流计算问题关键是如何正确处理风电场节点，不同类型的风力发电机组特性不同，其计算模型也理应不同。
在潮流计算中处理风电场的问题其实本质是怎样处理不同类型的风电机组的问题。
关键词：异步发电机；双馈异步发电机；风电场；潮流计算；为解决风电场节点模型不够完善的问题，在传统RX模型的基础上提出了改进RX模型。
将异步风力发电机滑差修正量引入到雅克比矩阵中，使潮流计算的迭代过程仍然保持牛顿一拉夫逊法所具有的平方收敛性；同时，考虑了节点电压对异步风力发电机吸收无功功率的影响。
一、概述风能是一种可再生的绿色能源，近年来能源结构的调整使分布式发电特别是风力发电所占的比例越来越高。
由于风力所具有的间歇性和随机性的特点，使大规模风电在并网运行时给电网带来了一些不利影响，例如电压闪变、谐波污染等。
因此，有必要对风电场节点模型进行深入研究。
含风电场的电力系统潮流计算…的关键在于异步机模型的建立。
在电力系统潮流计算中，传统节点主要分为PQ节点、Py节点及平衡节点。
将风电场节点作为PQ节点，即根据给定风速和功率因数求得有功和无功功率，但是PQ节点不能从本质上反映风电的特点而限制了其应用。
在计算潮流时考虑了节点电压对异步机吸收无功功率的影响，模型较为精确，但是没有考虑异步机的滑差的变化对有功输出的影响。
提出了RX模型，模型考虑了风力机的输出特性，比其它模型完善，但在模型中有2个迭代过程：常规潮流迭代计算和异步机的滑差迭代计算，因此迭代次数增加，影响收敛速度。
含风电场的电力系统潮流计算
中图分类号：TM46
含风电场的电力系统潮流计算
吴义纯 1,2，丁 明 1，张立军 1
（1．合肥工业大学 电气与自动化工程学院，安徽省 合肥市 230009； 2．安徽电力培训中心，安徽省 合肥市 230022）
POWER FLOW ANALYSIS IN ELECTRICAL POWER NETWORKS INCLUDING WIND FARMS
j =1 n n
(14) (15) (16)
Qi = U i∑U j (Gij sin δ ij − Bij cos δ ij )
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Cp m a x
由异步发电机原理知道， 风力异步发电机发出的 有功功率Pe与转子电流Ir、滑差s等有关，其表达式为 Pe = − I r2 Rr (1 − s) / s (3) 其中，Rr为风力异步发电机的转子电阻， Ω；s 为 滑差，计算公式为 s = (n s − nr kr ) / ns × 100% ， nr 为 叶片的旋转速度； kr 为齿轮比； ns 为同步转速； ns = 60 f / p （ f 为电网频率， p 为异步电机极对 数） 。 由此可见，滑差s变化，异步发电机发出的有功 功率Pe随之变化，同时风轮机转速、尖速比Ttsr、风能 利用系数Cp与风力机机械功率也随之变化。 根据功率 守恒原理，这两个功率应相等。迭代过程中当这两个 功率不等时，滑差s需要修正，最终使风力机机械功 率与发电机电磁功率相平衡。 为此本文在采用牛顿－ 拉夫逊法计算潮流时，引入了风电机组发电功率与机 械功率差∆Pem和滑差修正量∆s，修正方程式为 ∂P ∂P ∂P ∂θ ∂ ∂s ∆ θ U ∆P ∂Q ∂Q ∆Q = ∂Q ∆U (4) ∂θ ∂U ∂s ∆Pem ∂P ∆s ∂Pem ∂Pem em ∂U ∂s ∂θ 其中 {∆Pem } 为列向量，表示风电场风力机的机 械功率和电磁功率的差值，其维数表示网络中所含 风电机组的个数。 通过对雅可比矩阵的形式加以修改，使在每次 迭代过程中滑差s都得到及时的修正， 因此该方法仍 [11-12] 保留牛顿－拉夫逊法的收敛性 。 同时还应指出，在同一风电场中，可以把多台 型号和风况相同的风电机组合并成一台等值机。引 入 ∆Pem 后，其迭代过程中收敛判据为 ∆Pem / Pm ≤ ε (5) 式中 å是一预先给定的小正数。 ∆s 是滑差修正量， 用于计算下一轮迭代的滑差 值，计算公式为 si+1 = s i + ∆s (6) 根据式 (3) 及风力发电机组等值电路不难推导
含大型风电场的电力系统多时段动态优化潮流
含大型风电场的电力系统多时段动态优化潮流一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增长，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，其在电力系统中的比重日益上升。
大型风电场的接入对电力系统的运行和管理带来了新的挑战和机遇。
如何有效地整合风电资源，实现电力系统的安全、经济、高效运行，已成为当前电力系统研究领域的重要课题。
本文旨在探讨含大型风电场的电力系统多时段动态优化潮流问题，通过对风电场出力特性的分析，以及电力系统潮流的优化调度，为电力系统的规划、运行和管理提供理论支撑和实践指导。
本文将对大型风电场的出力特性进行深入分析。
风电场出力受到风速、风向、地形等多种因素的影响，呈现出显著的随机性和波动性。
本文将对风电场的出力特性进行建模，研究其统计规律和变化趋势，为后续的优化潮流计算提供基础数据。
本文将研究多时段动态优化潮流的理论和方法。
电力系统潮流计算是电力系统分析的基础，而多时段动态优化潮流则是在此基础上，考虑风电场出力特性的随机性和波动性，对电力系统进行多时段、多状态的优化调度。
本文将通过数学模型的建立，求解方法的研究，以及算例的验证，探讨多时段动态优化潮流的有效性和可行性。
本文将提出含大型风电场的电力系统多时段动态优化潮流的应用策略和建议。
通过对实际电力系统的分析和模拟，提出针对性的优化措施和建议，为电力系统的规划、运行和管理提供决策支持。
本文将从大型风电场的出力特性分析、多时段动态优化潮流的理论和方法研究、以及实际应用策略和建议等方面，全面探讨含大型风电场的电力系统多时段动态优化潮流问题，为电力系统的安全、经济、高效运行提供理论支撑和实践指导。
二、风电场特性及其对电力系统的影响风电场作为一种可再生能源发电方式，具有显著的随机性、波动性和不可预测性。
这些特性使得风电场在接入电力系统后，对电力系统的稳定性、安全性和经济性都带来了显著的影响。
风电场的出力特性受到风速的影响。
风速的随机性和波动性导致风电场的出力也具有相应的随机性和波动性。
含风电场的电力系统潮流算法的改进
ｗｉ ｄ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｉｔ ａ ｏ ｉ ｔ ｉ ｙ ｖ ｒ ｕ ｆｏ ｅ ａ ｉｎ ｌ ｒｎ ｉ ｌ ｏ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｗｉ ｄ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｏ ａ ｎ ｎ ｅ ｅ ａ ｏ ｎ ｏ Ｊ ｅ ｂ ｍａ ｒｘ ｂ ｉｔ ｅｏ ｐ ｒ ｔｏ ａ ｉ ｃｐ ｅ ｆａ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｎ ｅ ｅ ａ ｏ ，ｔ ｍｅ ｄ ｐ
应 用 于 接 有 风 电场 的 ４机 １ 节 点 测试 系 统 的潮 流计 算 ， 果 和 已 有 的 两 种 典 型潮 流计 算 方 法 接 近 ， 明 改 进 １ 结 表 后 的潮流算法有效合理 。 关键词 ： 电场 ； 风 电力 系 统 ； 步 发 电 机 ； 流 ； 差 修 正 量 ； 可 比矩 阵 异 潮 滑 雅
ｒ ＡＰ 。 Ｓ
ａ △Ｐ
ａ △Ｐ… ａ △Ｑ ］
根 据 简化 等值 电路 ， 风力 发 电机 的 电磁 功 率
为：
一
Ｌ ａ 臼
ａ Ｕ
ａ ５
ａ， 【
’
最 终 的修 正方 程式 可表 示为 ：
ｍ
（） １
Ｓ ＡＰ
Ｓ Ｐ Ａ
ａ
ａＰ △
ｄ ｓ
啊 △
１２ ６
电 力 与 能 源
第 ３ 卷第 ２期 ３
２１ ０ ２年 ４月
含 风 电场 的 电力 系统 潮 流 算 法 的改 进
蔡 光 宗 ， 波 ， 勇锋 刘 林
（ 上海 电 力 设 计 院有 限 公 司 ， 海 上 ２０２） ０ ０ ５
摘 要 ： 了更 好 地 计 算 含 风 电场 的 电 力 系 统 潮 流 ， 立 了异 步 风力 发 电 机 的稳 态 等值 简 化 模 型 ， 对 原 有 电 为 建 并 力 系 统 潮 流 算 法 进 行 了 改 进 。改 进 的算 法 在 雅 可 比矩 阵 中 引入 了 异 步 风 力 机 滑 差 修 正 量 ， 正 雅 可 比 矩 阵 中 修 对 应 风 力 发 电机 节 点 的 元 素 ， 运 用 ＭＡＴＡ Ｂ编 程 实 现 含有 风 电 场 的 电力 系统 潮 流 计 算 。将 改 进 后 的算 法 并 Ｌ
风电场环境下的电力系统潮流算法
∂P ∂P ∂P
∆P ∂θ ∂U ∂s
∆θ
∆Q
=
∂Q ∂θ
∂Q ∂U
∂Q ∂s
∆U
∆Pe m
∂Pem
∂Pem
∂Pem
∆s
∂θ ∂U ∂s
（3）
为使风力机的机械功率与发电机的电磁功率达到 平衡，采用牛顿拉夫逊法潮流的过程中，引入机械功 率与风电机组的发电功率差和滑差修正量。修正的方 程式如式（3）所示。其中，ΔPem 和 Δs 分别表示机 械功率与风电机组的发电功率差和滑差修正量。
Key words：wind farm；electric power system；flow algorithm
0 引 言
风力发电是一种可再生的绿色能源发电方式。在 不断推进节能低碳理念的过程中，风电备受关注。目 前，风力发电是发展最快和前景最好的一种发电方式。 风能具有较大的随机性和间歇性。当风电场规模和风 电机组容量逐渐增加时，风电场并网后对电力系统影 响的研究是主要的研究方向 [1]。评价风电场并网后对 电力系统的影响，主要采用潮流计算法。因此，本文 对风电场环境下电力系统潮流算法进行重点研究。
2019 年 1 月 25 日第 36 卷第 1 期
ｄｏｉ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０１９．０１．０２２
Telecom Power Technology
Ｊａｎ． ２５，２０１９，Ｖｏｌ． ３６ Ｎｏ． １
研制开发
风电场环境下的电力系统潮流算法
刘丰瑞，何雨哲，张 琳，王 帅 （东北电力大学，吉林 吉林 132000）
Pm=0.5AV3Cp
（1）
其中，Pm 表示机械功率；ρ 表示空气密度，单位 是 kg/m3；V 表示风速，单位是 m/s；A 表示风力机的
风力发电对电力系统的影响分析 刘帅
风力发电对电力系统的影响分析刘帅摘要：如今人们的环保意识不断加强，环境保护的理念已经深入人心。
风力发电作为新型的清洁能源，已经成为国家关注和发展的重点，发展极为迅速，国家以及众多企业投入大量资金进行风力发电相关技术的研究，大量的风电场也在投入建设。
该文对近年来风力发电的现状进行了介绍，对风电运行存在的问题进行了分析，并对风电未来发展的趋势进行了展望。
关键词：风力发电；电力系统；发展趋势；供电质量1风电场并网对电网的影响1.1影响电网调度分配风能的不确定性和不可控性，造成其难以进行可靠的调节和预测，风电的并入，使电力系统的备用容量增加。
由于火电机组需要几个小时的时间才能可靠投入，一旦系统的备用容量不足，则会对风电场的并网造成影响。
风电的并网常常会显得不太合时宜，即在用电高峰时风电供应较少，而在用电低谷时电能的产生量却很大，增加了电网的调度难度。
1.2影响电网的供电质量风电场的并入增加了电网的电源，但由于风能的不稳定性和随机性，风电场的输出功率是波动的，从而造成电网电压的稳定性不高。
目前风电系统主要为以步发电机，需要吸收大量无功，若无功不足则会造成电网压降和闪变的问题。
风力发电并网的电力电子设备也会产生谐波，对电网的供电质量造成影响。
1.3功率流动模式在风电场并网后发生改变常规电网电能从电源发出，经由输电线路输送到负荷端，电能的传输方向是单向传输。
而风电场在电网的末端，通常建立在偏远的野外，远离用户端，风电场并网后，配电网的功率流动呈双向传输，对系统的继电保护整定造成影响，应多电源网络模式配置保护设备，整定值不应在并网冲击电流范围内。
2常用的风力发电系统目前风力发电系统常用的风力发电机主要有恒速恒频率异步发电机、变速恒频双馈异步发电机和直驱永磁同步发电机三种。
由于变速恒频系统可以适应较宽的风速范围，已经成为风力发电的主流机型，而直驱永磁同步发电机和全功率变流器组合在未来有着广阔的发展前景。
2.1恒速恒频发电机系统恒速恒频发电机系统主要由风力机、变速箱、异步发电机以及并联电容器构成。
含风电场的电力系统概率潮流计算
含风电场的电力系统概率潮流计算摘要：由于对环保的关注，主要收获可再生能源（RES）的分布式能源（分布式能源）得到空前上升的关注。
这种类型的能源的天生不确定性增加电力系统中的不确定性，因此，就必须对系统性能进行概率分析。
此外，除了他们的不确定性，不确定参数具有相当水平的相关性。
两点估计法（2PEM）被公认为是适当的解决小规模甚至中等规模问题概率方法。
本文通过两点估计法计算概率潮流问题。
为了证明该方法的效果，用Mathpower14节点系统验证该方法。
然后，将得到的结果与蒙特卡罗模拟（MCS）的结果相比较。
关键字：概率潮流；两点法；风力发电引言最优概率潮流是电力市场中的重要工具，通过最优潮流模拟市场竞价过程，可获得交易量和节点电价等重要指标。
传统最优潮流研究大都基于确定性模型，即市场报价、负荷分布和元件参数等条件固定不变。
从宏观上看，一定时期内发电商报价和用户消费电能具有一定的确定性，但从微观角度来看，每个时段内发电商报价和用户消费的电能又会在各种因素影响下产生变化，这将引起交易量和节点电价的不断波动。
因此采用确定性模型进行最优潮流计算得到的结果，不能全面反映不确定因素对市场交易的影响。
计及发电报价、负荷分布中存在的不确定因素，采用概率最优潮流对市场交易进行模拟，能揭示出随机性和概率性后面隐藏的规律，为市场运营提供更多信息，降低交易风险，更好地引导市场交易的开展。
2．不确定模型负荷作为最显眼的不确定变量对电力系统运行起着至关重要的作用。
它的波动与时间，天气条件和电价等有关。
对于负载一种常见的做法到通过正态分布特定平均值和STD值，从历史数据获得的模型。
在这项研究中，负荷通过正态分布函数来模拟，平均值等于基本负载并且STD等于其平均值5％。
为了模拟风力发电的不确定性，一些节点被认为具有风电场和不确定的输出功率。
风速随着时间和地点的变化而变化和它的PDF遵循weibull分布。
因此，风速用weibull分布函数建模。
电力系统潮流分析与计算
摘要潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。
对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
潮流计算是电力系统分析最基本的计算。
除它自身的重要作用之外，在《电力系统分析综合程序》(PSASP)中，潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算的基础。
传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面，结果显示不直接难与其他分析功能集成。
网络原始数据输入工作大量且易于出错。
本文采用MATLAB语言运行WINDOWS操作系统的潮流计算软件。
而采用xx界面直观，运行稳定，计算准确。
关键词：电力系统潮流计算；牛顿—拉夫逊法潮流计算；MATLAB目录一、概述1.1设计目的与要求................................................. 1.1.1 设计目的......................................................1.1.2 设计要求..................................................... 1.2 设计题目......................................................1.3 设计内容.....................................................二、电力系统潮流计算概述.....................2.1 电力系统简介..........................................2.2 潮流计算简介..........................................2.3 潮流计算的意义及其发展..................... ..............三、潮流计算设计题目..........................3.1 潮流计算题目........................................3.2 对课题的分析及求解思路........................四、潮流计算算法及手工计算...........................4.1 变压器的∏型等值电路..............................4.2 节点电压方程..............................4.3节点导纳矩阵.............................4.4 导纳矩阵在潮流计算中的应用.......................4.5 潮流计算的手工计算..........................五、潮流计算流程图及源程序................................6.1 潮流计算流程图..............................6.2 潮流计算源程序图...............................6.3 运行计算结果.......................................总结参考文献电力系统叙述电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。
含双馈风电机组的配电网潮流分析
２１ ０ １年 ８月
东
北
电
力
大
学
学
报
Ｖｏ ． ， ｏ ４ １ ３Ｉ Ｎ ．
Ａｕ ．． ０１ ｇ ２ １
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ ｔｅ ｓ Ｄ ａ ｌ Ｕ ｉｅｓ ｙ ｏ ｒ ａ Ｎ ｒ ａｔ ｉｎｉ ｎｖｒｉ Ｏｆ ｈ ｔ
文 章 编 号 ：０ ５—２ ９ （０ ）４— ０ １— ６ １０ ９２２ １ ０ ０６ ０ １
收 稿日 ２ｌ一４ １ 期：０】 ０ —８
作者 简介 ： 孙银锋（ ９ ３一） 男 ， １８ ， 吉林 省四平 人． 东北 电力大 学电气 工程学 院助教 ， 硕士 ， 主要研究 方向 ： 电力系统 稳定性分 析与 控 制．
６ ２
东北电力大学学报
第３ ｌ卷
分布 、 威布尔分布 、 对数正态和耿贝分布等 ， 而其中威布尔（ ｉ ｌ 单峰双参数分布曲线 ， Ｗｅ ｕ ） ｂ１ 被普遍认为
本文将双馈风电机组按一定方式接人典型配电系统 ， 通过改进牛顿法进行潮流计算 ， 进而分析风机
的不 同接 入点 对 系统 的影 响 。
１ 风速 模 型 及 双馈 风 电机组
１ １ 风速 概率 分 布 曲线 ．
风速 分布 曲线 是 风能 资源计 算 的基 础 。风具有 随 机性 很 大 的性 质 ， 够 反映 风 的统 计 特点 的重要 能 形式 是 风速 的概率 分 布 曲线 。在判 断一 个地 方 的风况 时 ， 要通 过 足够 多和足 够长 时间 的气象 资料 ， 需 以 获取 各种 风速 出现 的频 率 。风速 分 布一般 为正偏 态分 布 ， 于拟 合 风速 分 布 特性 的线 型很 多 ， ： ＿ 用 如 瑞利
风力发电并网对电力系统的影响
风力发电并网对电力系统的影响摘要：风力发电作为一种重要的可再生能源形式，越来越受到人们的广泛关注。
随着风电设备制造技术的日益成熟和风电设备价格的逐步降低，近些年来，无论是发达国家还是发展中国家都在大力发展风力发电。
特别是自20世纪80年代以来，大、中型风电场并网容量发展最为迅猛，对常规电力系统运行造成的影响逐步明显和加大，由此提出了一系列值得关注和研究的问题。
风力发电的主要特点是随机性与不可控性，主要随风速变化而变化。
因此，风电并网运行对主电网运行带来诸多不利影响。
分析风电场并网对电网影响是风电事业发展的关键技术问题，同时也是电网部门安全、经济运行的一个新课题。
关键词：电力系统；电网电压；电网频率；措施1 风电并网对主电网运行的影响由于风速变化是随机性的，因此风电场的出力也是随机的。
风电本身这种特点使其容量可信度低，给电网有功、无功平衡调度带来困难。
在风电容量比较高的电力网中，可能会产生质量问题。
例如电压波动和闪变、频率偏差、谐波等问题。
更重要的是：系统静态稳定、动态稳定、暂态稳定、电压稳定都需要验证。
当然，相同装机容量的风电场在不同的接入点对电网的影响也是不同的。
在短路容量大的接入点对系统影响小。
反之，影响就大。
定量分析风电场对主电网运行的影响，要从稳态和动态两方面进行分析。
稳态分析就是对含风电场的电力系统进行潮流计算。
在稳态潮流分析中，风电场高压母线不能简单视为PQ节点或PV节点。
含风电场的电力系统对平衡节点的有功、无功平衡能力提出更高要求，要分别分析含风电场电网在电网大、小运行方式下，是否满足系统的安全稳定运行的各种约束。
由于不同的风电机组的工作原理、数学模型都不相同，因此，对不同类型风电场的潮流计算方法也有所差异。
对于异步发电机组组成的风电场。
采用风电场、主系统分别迭代的方法：首先要设定风速，取值范围为风机切入风速到切出风速之间。
考虑尾流效应，利用RAHMAN模型计算出各台风机轮毂处风速。
海上风电场并网后的潮流计算研究
海上风电场并网后的潮流计算研究一、引言随着全球交通运输和工业的发展，能源需求与日俱增。
海上风电是一种新型的清洁能源，具有环保、可再生等优点。
它可以利用海洋中的风力发电，被广泛应用于欧洲、北美等地，为当地人民提供了清洁的电力。
但是，与普通电力搭电网相比，海上风电预先需要经过合格的潮流计算，以保障发改委的销售政策，同时保证风力发电的安全、稳定和可靠。
本文着重探讨了海上风电场并网后的潮流计算研究，对潮流计算的建模、数据处理、算法求解等进行了详细的介绍与分析，同时，基于目前主流的潮流计算方法，对海上风电场并网后的潮流计算进行了模拟研究，该研究将为中国的海上风电建设提供技术参考和支持。
二、海上风电场并网随着我国对可再生能源的加强投入，海上风电场作为风力发电的重要手段，得到了大力发展。
海上风电场的建设具有良好的环保、可逆属性，具备较高的技术利用价值。
海上风电场并网后，能够实现商业运营，并向市电送电，同时产生的电力可以满足当地人民的生活所需。
海上风电场并网后，需要采用潮流计算求解各节点的电压、电流、功率等电气参数，验证电气设备的合理性和稳定性，确保海上风电场在正常运行时的安全性和运行性，以确保风电发电量和输出功率的准确性。
同时，将海上风电场并入电网，可以提高电力供应的有效性和稳定性。
因此，发展海上风电场就成为海洋能源发展的一个新热点。
三、海上风电场电气建模电力系统是一个复杂的多元化动态系统，由交流电源、输电线路、变压器、开关设备、负载及各种充电设备等组成。
为了对电力系统的电气特性进行建模和计算，需要对电力系统进行抽象表示。
1、输电线路的建模输电线路通常是由多个相同或不同的串联组成，串联的输电线路可以看作一个电阻和电抗的并联。
考虑线路长度和电缆的影响，可将输电线路看作等效电路的传输线模型，这样可以更好地反应出电线的特性及电力系统的电气特性。
2、变压器的建模变压器是电力系统重要的设备之一，它通常用于补偿输电线路的电流和修正电压，通过变压器的升压和降压可以实现电力系统的电压与电气参数的调整。
风电场并网的主要技术分析
３ ． １ 风力发电场规模大小的 问题
风 电场 的选址主要是 受到风 资源 的限制和 约束 ， 而风力资源较好 的 地 区人 口往往 比较稀少 ， 用 电量也 小， 电网的结构相对 来说很薄弱 ， 风力 发 电的的注入改变 了我 国局部 电网的潮流分布 方式 ， 对 局部电网 的稳定 性和 电压质量有着很大 的影响 ， 从而 限制 了风 电场接入 系统的规模和方 式 。另外 由于风速的间歇性和不稳定性 ， 风力发电机组的电力输 出就具 有一定的随机性 。在我 国现有 的技术水平 下， 风 力发电还无法去准确 的 做 出预报 ， 因此风力发 电基本上可 以说是不 能够 去调度 的。从 电网的角 度上来看 ， 并网运行 的风 电场就相 当于一个 具有 随机和 不确定性的扰乱 源泉 ， 对 电网的稳定可靠运行造 成了一 定程度 的影响 。由此可见 ． 现在确 定一个给定 电网能够承受最大 的风 电注入率 ， 已经成为风 电场设计和规 划阶段迫切需要解决的难题主要影响我国风 电场的正常运行有两个因素 ， 它们是风资源分 布的不确定性以及风能的随机性， 下 面 将 详 细 的 阐 述 一 下 风 力 发 电几 个 具体的特征：
３ ． ２ 潮 流 的 问 题 风 电场接入 电力系统后 ，会影 响电力系统 的电压 水平 和潮流分布 。
１ 引 言
当今时代人们的环保意识逐渐增强 ， 在 日常的生活 当中人们也越来 越关注相关清洁能源 的一系列开发利用。目前风力发电是一种节 约能源 和高度环保的方式， 这种发 电能够给人类的 日常生活和 日常生产带来很 大 的 环 境 和 社 会 的 效益 。 现 在 风力 发 电在 世 界 上 成 熟 的 再 生 能源 的一 些 开发方式中有很大的商业利润和开发前景 ， 它不仅解决 了环保 问题而且 也解决 了某些地方人们用 电不便的问题 ， 风力发 电在当今社会上发挥 了 非常 巨大的作用。 虽然风力发电在人们生活和生产中发挥着非 常重要 的 作用， 但是风力发电并网的技术还存在很多的 问题有待于大家进一步 的 探讨， 从而希望我们 能够找到解决的办法。
风力发电并网系统潮流计算分析
风力发电并网系统潮流计算与分析电气工程及其自动化 09230430 张鹏飞 指导老师：张晓英 副教授 吕斌 高工摘 要随着我国能源结构的调整，风力发电日益受到重视，越来越多的风电场将会接入电力系统中，因此电力系统的潮流计算分析显得尤其重要。
首先研究的是3机9节点电力系统的潮流分布，其中以牛拉法和PQ 分解法为计算模型，运用PSASP 软件完成潮流计算及分析，其次研究的是风力发电并网系统的潮流分布，根据风力发电机组的特性，建立了风电场的Q —U 模型，通过MATLAB 编程实现潮流计算。
通过分析系统电压的稳定性得到的结论是风速越大，系统电压的稳定性越差；风电场发电量占的比例越大，系统母线电压下降越快，系统越不稳定。
关键词：潮流计算； PSASP 软件 ； 风电场模型 ； 电压稳定性AbstractThe adjustment of energy structure in our country, wind turbine generation has been paid increasing attention day by day. More and more wind farms will be connected to power system, so power flow calculation and analysis are particularly important. Firstly, the thesis studies power flow calculation analysis of the 3 machine 9-bus power system with conventional and planning operation way. The Newton Raphson method and PQ decomposition method are the power flow analysis models, the PSASP software is used to complete the flow calculation. Secondly, the power flow analysis of the system with wind farms is studied. According to the feature of the wind turbines, establishing the QU model for wind farm. The MTALAB Program is adopted to complete the flow calculation. Finally , the stability of the system is analysed. The conclusion is that the wind speed is greater, the stability of the system is worse, the proportion of wind power is greater, the voltages of the system bus drops faster , the system is more unstable .KEY WORDS ：Power flow analysis ；The PSASP software; The model of wind farm; The Stability of voltage一、前言潮流是确定电力网络运行状态的基本因素，潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
含风电场的电力系统最优潮流算法综述
关键 词 ： 电场 ； 力 系统 ； 流计 算 ； 定 性 ； 确 定 性 风 电 潮 确 不
文章编号 ：０ ８— ８ Ｘ ２ １ ） Ｏ０ ０ 中图分 类号： Ｍ ４ 文献标志码 ： １０ ０ ３ （ ０ ２ ９一 Ｏ ９— ４ Ｔ ７４ Ａ
风 能是一 种 非稳 定 的能 源 ， 其具 有 随机 性 和 间 歇性 。从 电网侧来 看 ， 电场 相 当于一 个 具 有 随机 风 特 性 的扰动源 ， 们 的接 人 会 对 电网产 生 一 定 的 负 它 面影 响 ， 电 压 闪 变 、 波 污 染 ¨ 等 。此 外 ， 电 如 谐 风
中可利 用控制 手段 实现 预定 目标最 优 的系统稳 定运
统运 行经济 最 大化 ， 最优 潮 流 计 算 则 是重 要 的工 而
具。
行 状态 ， 终 达 到 优 化 现 有 资 源 ， 够 降低 发 电成 最 能 本、 减少 系统有 功 损 耗 、 高 系统 输 电能 力 等 目标 。 提
卢 远
（ 源供 电局 ， 东 河 源 河 广 ５ ７０ ） １０ ０
摘
要： 风机 出力的随机性 ， 计算含风 电的最优 潮 流算法应 能够 实时反 应对 系统潮流影 响 ； 算速度 快、 敛性 更 计 收
好、 鲁棒性更强 ， 度高 ， 法要充 分利 用分布式 处理和并行计 算等现代计 算机技 术是 改善 算法性 能提 高效率 的有 精 算
最 优潮 流 问题在 数 学 上式 一 个 带 约束 的 优化 问题 ， 其 中主要构 成包 括变 量集 合 、 约束条 件和 目标 函数 ，
其数 学模 型可 以表示 为 ： ｍ ｎ － ｕ ） ｉ 厂 ， ｆ＝ （
ｓｔ （ ， ．． Ｍ ）＝ ｇ ０ ｈ ， ≤０ （ ）
电力系统潮流分析
电力系统潮流分析本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March潮流计算的意义(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
总结为在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。
同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。
因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。
在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。
编辑本段潮流计算的发展史利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。
此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。
对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：（1）算法的可靠性或收敛性（2）计算速度和内存占用量（3）计算的方便性和灵活性电力系统潮流计算属于稳态分析范畴，不涉及系统元件的动态特性和过渡过程。
因此其数学模型不包含微分方程，是一组高阶非线性方程。
非线性代数方程组的解法离不开迭代，因此，潮流计算方法首先要求它是能可靠的收敛，并给出正确答案。
风电场并网运行安全管理策略分析
2021年8期科技创新与应用Technology Innovation and Application管理创新风电场并网运行安全管理策略分析李建林（国华能源投资有限公司河北分公司，河北张家口075000）引言在社会主义现代化建设快速推进的当今时代下，社会生产对电力的需求逐渐增加，传统的电能生产方式显然已经不能满足节能环保工作的需求，各种新型绿色能源发展起来，受到社会各界的广泛关注。
风能具有清洁、可再生的特点，生产电能的过程也较为安全，有效利用风能发电有助于社会经济效益、生态效益的提高，对可持续发展工作的稳步提升具有非常重要的意义。
本文主要从风电场并网运行的安全管理方案进行探讨。
1风电场运行特点1.1风力发电的过程风力发电主要通过风吹入汽轮机，带动其旋转，进而将风能转变为可以利用的机械能，机械设备在齿轮的传动下将机械能传送到发电机位置，促使转子转动引起发电机工作，电能就由此产生。
最终结合区域内变电站工作的协调将电能传送到需要用电的位置。
1.2风电场运行的特点风力发电以风能为基础，可以对自然界的能源进行合理利用，并且还能够减少电能生产带来的环境污染。
风电场通常建设在远离人群居住地的位置，环保价值非常高。
但是受到某些因素的影响，风电场的并网运行生产的电能和社会对电能的需求仍然有一定的距离，需要后期的风电场工作中进行调整。
2风电场并网运行安全管理的现状当前我国的风力发电总量在世界上占据前列，风力发电也是我国重要的电力生产方式。
风力发电对环保工作的推进有着很大的帮助，但在安全管理工作中同样存在一些问题，以下从风电场并网的运行情况出发进行探究。
2.1风机制造技术不足在风力发电工作中，我国的生产技术仍然和国外的先进水平存在巨大的差距，国内仍然采用老式的风力发电机组，以直接驱动的方式作为主要的运作技术，新型技术手段所使用的设备占据的比例不高。
因为我国在风力发电的技术研究工作中远远落后于发达国家，所以大部分的风力发电设备仍然使用比较老旧的型号，难以维持长期的安全稳定运转。