含风电-smes电力系统暂态稳定概率评估

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1、第41卷第1期电力系统保护与控制Vl01．41NO．12013年1月1同PowerSystemProtectionandControlJan．1，2013含风电一SMES的电力系统暂态稳定概率评估方家琨，苗璐，文劲字，罗卫华(1．强电磁X-程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院)，湖北武汉4300742．辽宁省电力有限公司，辽宁沈阳110006)摘要：大规模风电并网给电力系统的稳定运行带来了新的挑战，储能是应对这一挑战的技术之一。以超导磁储能(SMES)为例，提出了含风电一SMES储能的电力系统暂态稳定概率评估

2、方法。首先搭建了一个含有风电和储能的仿真测试平台，其中：风电场采用双馈型风力发电机等值模拟，储能的模型采用SMES的三阶模型。在此基础上，研究了含风电和SMES的电力系统暂态稳定概率评估的方法，重点考虑了故障扰动和风速波动等随机因素，故障扰动包括故障位置、故障类型、故障持续时间以及重合闸成功与否等。基于二分法和蒙特卡罗仿真，量化了系统失稳的风险，建立了风电场的渗透率、储能容量和系统稳定性之间的定量关系。最后，结合SMES的技术经济性分析，给出了最优储能容量计算方法。关键词：风电场；SMES；暂态稳定；蒙特卡洛仿真Transien

3、tstabilityprobabilityevaluationofpowersystemincorporatingwithwindfarmandSMESFANGJia—kun，MIAOLu，WENJin—yu，LUOWei．hua(1．StateKeyLaboratoryofAdvancedElectromagneticEngineeringandTechnology，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；2．LiaoningElectricPowe

4、rCompanyLimited，Shenyang110006，China)Abstract：Largescalerenewablepowergenerationbringsgreatchallengestothepowersystemoperationandstabilization．Energystorageisoneofthemostimportanttechnologiestofacethechallenges．Thispaperproposesamethodfortransientstabilityprobability

5、evaluationofpowersystemwithwindfarmandSMES．Firstly,amodified11．bustestsystemwithbothwindfarmandSMEShasbeenimplemented．ThewindfarmiSrepresentedasadoublyfedinductiongenerator(DFIG、．Thenastochastic—basedapproachtoevaluatetheprobabilistictransientstabilityindexofthepower

6、systemiSpresented．Uncertainfactorsincludebothsequenceofdisturbanceinpowergridandstochasticgenerationofthewindfarm．Thespectrumsofdisturbanceinthegridasthefaulttype，thefaultlocation，thefaultclearingtimeandtheautomaticreclosingprocesswiththeirprobabilitiesofoccu~enceare

7、usedtocalculatetheprobabilityindices．WiththeproposedmethodbasedonMonte。Carlosimulationandbisectionmethod．systemstabilityiS”measured”．Quantitativerelationshipofpenetrationleve1．SMEScoi】sizeandsystemstabilityiSestablished．Consideringthestabilityversuscoilsizetobethepro

8、ductioncurve．togetherwiththecostfunction．thecoilsizeiSoptimizedeconomically．ThisworkiSsupportedbyNationalHigh—techR&DProgramofChina