基于小波风电场电能质量问题监测

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1、第345卷期有色冶．金设计与研究2014往8月基于小波的风电场电能质量问题监测吴琼(江西瑞林电气自动化有限公司，江西南昌330031)[摘要]在对风电场引发的电压波动和闪变、谐波、电压偏差等电能质量问题进行分析的基础上，利用小波变换理论对其进行准确的故障定位、特征提取，为有效地评估电能质量问题，推进电能质量分析的理论水平以及电能质量的监测与治理提供必要的依据。[关键词、波变换；风电场；闪变；谐波；电压偏差中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1004—4345(2014)04—0025—03MonitoringonPowerEnergyQualityProblemsforWindP

2、owerFarmBasedonWaveletWUQiong(JiangxiNerinElectricAutomationCo．，Ltd．，Nanchang，Jiangxi330031，China)AbstractOnthebasisofanalysisonpowerenergyqualityproblemscausedbywindpowerfarm，suchasvoltagefluctuation，flickerproblems，harmonicwaveandvoltagedeviationetc，wavelettransformationtheoryisadoptedforaccurat

3、efailurepositioningandcharacteristiccollecting，itcanprovidenecessarybasisforefectiveevaluationofpowerenergyqualityproblems，promotionoftheorylevelofpowerenergyqualityanalysisandinspectionandtreatmentofpowerenergyquality．Keywordswavelettransformation；windpowerfarm；flicker；harmonicwave；voltagedeviati

4、on风力发电以风作为动力，由于风速和风向具有风速对风电场输出功率影响的仿真。基本风速取随机变动的特性，因此风电机组的电能输出也是随12m／s，图1所描述的是根据基本风速下的阵风、渐机变动的。这种随机的、随风速变动的功率注入电变风、随机风的数学模型，搭建4种风速下合成风的网，将对电网的电能质量造成影响。随着风电场规模Simulink仿真。图2所描述是4种风速下合成风对双的增大，风电场接人系统引起的电能质量问题将成馈风电机组输出功率的Simulink仿真。从图中的结果为制约风电场规模的重要因素，风电机组电能质量可以看出，风速的变化直接影响风机的输出功率。监测成为风电机组准人程序中必不可少的内容

5、。因此，对风电场接入系统引起的电能质量问题以及电＼、}，f能质量监测技术进行研究具有重要意义Ⅱ1。＼．7f，1风电引起的电能质量问题时间／s1．1电压波动和闪变问题图1基本风速下4种合成风基于Simulink的数学模型风电机组并网运行过程中，由于风速的变动以誊及塔影效应、风剪切、风力机组类型和控制系统、所茎＼褂接入系统的网络结构等因素将引起输出功率的波‘一⋯丑动，只要风电机组处于运行状态，其波动的功率输出——集就会对电网电压造成影响。以上因素引起电压波动墨．／／频率为1～2Hz，这种连续的电压波动可能会引起相对较严重的闪变问题[2-3]。匿用Matlab／Simulink工具建立风速模拟系

6、统以及图收稿日期：2014～05—24基金项目：江西省科技支撑计划项目(201OBGA0250O)。作者简介：吴琼(1979一)，女，工程师，主要从事电力系统运行与优化工作。．26．有色冶金设计与研究第35卷1．2并网风电场引发的谐波问题再被分解。对于风电机组来说，谐波问题的来源是风电机如果把()的总频带(0～定义为空间。，经第一组中采用的电力电子元件。由于变速风电机组并网次分解后，。被分成两个子空间：一个是低频段的后变流器将始终处于工作状态。因此采用变速技术(0～k／2)，另一个是高频段的(k12一)。将。空间的双馈异步发电机和同步发电机机组采用了大容量进一步分解又得到两个子空间：低频段

7、的(0～k／4)，的电力电子元件，且因为变流器的开关频率是不固另一个是高频段的(k14～k／2)。按照这样的思路，定的，采用强制换流变流器的变速风电机组不但会将低频段进行逐次分解【5J，如图3所示。产生谐波而且还会产生间谐波。谐波电流大小与输．O出功率基本呈线性关系，也就是与风速大小有关。在tl正常状态下，谐波干扰的程度取决于变流器装置的0k／2k设计结构及其安装的滤波装置状况，同时与电网的，。0k／4k／2短路容量有关