含风电场电力系统设计静态电压稳定性分析翻译

《含风电场电力系统设计静态电压稳定性分析翻译》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

-燕山大学本科毕业设计（论文）英文翻译课题名称：含风电场的电力系统静态电压稳定性研究学院（系）：电气工程学院年级专业：09级电力四班学生姓名：张建春指导教师：王珺完成日期：2013.5.8.-- -一Theinterductionofsteady-StateCharacteristicsthespeed-torquecharacteristicisquitelineararoundsynchronousspeed.Iftherotorspeedisbelowsynchronousspeed，theinductionmachineisoperatingasamotorandiftherotorspeedisabovesynchronousspeed，theinductionmachineisrunningasagenerator.themechanicalpowerandthemechanicaltorquearegivenbytheslip,rotorresistanceandtherotorcurrent.Thespeed-torquecharacteristicoftheinductionmachineisquitelineararoundsynchronousspeed.thetorqueisproportionaltotheinverseoftherotorresistance.Thisimpliesthatitispossibletohaveexternalrotorresistancesconnectedinserieswiththeexistingrotorresistancesofawound-rotorinductionmachine.Bychangingthevalueoftheexternalrotorresistanceitispossibletochangetheslopeofthespeed-torquecharacteristic.Onedisadvantagewiththismethodisthatitisonlypossibletoincreasetheslipusingtheexternalrotorresistances.Thisimpliesthatiftheinductionmachineisrunningasamotor,thenanincreasedrotorresistancewilldecreasetherotorspeed.Ontheotherhand,iftheinductionmachineisrunningasagenerator,theniftherotorresistanceincreases,therotorspeedwillalsoincrease.Beforesemiconductorswereavailable,onewayofadjustingtheslipwastointroduceexternalrotorresistances.Theexternalrotorresistancewillcauseadditionallossesintherotorcircuit.Whensemiconductors.-- -becameavailableitwaspossibletorecovertheslipotherwisedissipatedintheexternalrotorresistance.Thus,theslippowercanberecoveredintomechanicalorelectricalenergy;therefore,thismethodiscalled"slippowerrecovery."Therotorcurrentmustberectifiedwithadioderectifier.Formotoroperation,therotorcircuitwillseethedioderectifierasaresistanceandthereforethismethodwillworkapproximatelyinthesamewayasfortheexternalrotorresistances.Notethatthedioderectifiercannotbeusedingeneratoroperation.Therectifiedcurrentcouldbeconvertedtomechanicalpowerusingadcmotorcoupledtotheshaftoftheinductionmotororfedbackintothegrid.SinceKramerdriverequireanextradcmotoritisofnointerest,whiletheScherbiusdriveisstillinuse.Themainadvantageofthisconfigurationcomparedtotheexternalrotorresistanceisthatthelossesoftheexternalrotorresistancecanberecovered.Ifbothstatorvoltageandfrequencycanbeadjustedbyaninverter,thetorque-speedcharacteristiccanbeeasilychanged.Whenthespeedisincreasedsothatthestatorvoltagereachesmaximumvoltage,thereisneedforfieldweakening,thestatorvoltageiskeptconstantwhilethefrequencyisstillincreased.二Theinterductionofdoubly-FedInductionMachinesDoubly-fedmachinescanbeusedinvariable-speedconstant-frequencyapplications,suchaswindturbines.Themainadvantageofadoubly-fedmachinecomparedtoasingly-fedfora.-- -variable-speedsystemisthereducedratingoftheconverter'spowerrating.Thereductioninpowerratingisdependentonthespeedrangeofthedrive.Thestandarddoubly-fedinductionmachineisawoundrotorinductionmachineequippedwithsliprings.Thestatorcircuitisconnecteddirectlytothegridwhiletherotorcircuitiscontrolledbyaninverterviasliprings.Thecascadeddoubly-fedinductionmachineconsistsoftwodoubly-fedinductionmachineswithwoundrotors,thatareconnectedmechanicallythroughtherotorandelectricallythroughtherotorcircuits.Thestatorcircuitofoneofthemachinesisdirectlyconnectedtothegridwhiletheothermachine'sstatorisconnectedviaaninvertertothegrid.Sincetherotorvoltagesofbothmachinesareequal,itispossibletocontroltheinductionmachinethatisdirectlyconnectedtothegridwiththeotherinductionmachine.Itisdoubtfulwhetheritispracticaltocombinetwoindividualmachinestoformacascadeddoubly-fedinductionmachine,eventhoughitisthebasicconfigurationofdoubly-fedinductionmachinearrangement.Duetoalargeamountofwindings,thelossesareexpectedtobehigherthanforastandarddoubly-fedinductionmachineofacomparablerating.三StabilityofaPowerSystemPowersystemstabilityisunderstoodastheabilitytoregainanequilibriumstateafterbeingsubjectedtoaphysicaldisturbance..-- -threequantitiesareimportantforpowersystemoperation:(i)anglesofnodalvoltages,alsocalledpowerorloadangles;(ii)frequency;and(iii)nodalvoltagemagnitudes.Thesequantitiesareespeciallyimportantfromthepointofviewofdefiningandclassifyingpowersystemstability.Hencepowersystemstabilitycanbedividedinto:(i)rotor(orpower)anglestability;(ii)frequencystability;and(iii)voltagestability.Aspowersystemsarenonlinear,theirstabilitydependsonboththeinitialconditionsandthesizeofadisturbance.Consequently,angleandvoltagestabilitycanbedividedintosmall-disturbanceandlarge-disturbancestability.Powersystemstabilityismainlyconnectedwithelectromechanicalphenomena.However,itisalsoaffectedbyfastelectromagneticphenomenaandslowthermodynamicphenomena.Hence,dependingonthetypeofphenomena,onecanrefertoshort-termstabilityandlong-termstability.四ConnectionsofWindFarmsAlthoughthemajorityofwindturbinesaresituatedonland,thereisagrowingdemandforwindturbinestobeplacedoffshorewithsomelargewindfarmsnowoperational.Thisdoesnotmeanthatoffshoresitesarealwaysbetterthanthoseonshore,assomeonshoresiteshavebetterwindregimesthansitesoffshore.Acommonproblemtoalloffshoreenergyconversionsystemsistheelectricalcableconnectiontotheonshore.-- -substation.andthisthenraisesdistanceissuesbecauseallACcableshavehighcapacitanceandthelinechargingcurrentforlongcablerunscanbeveryhigh.whileanumberofindependentcablerunsmaybenecessaryinordertotransmittherequiredpowerfromanoffshorewindfarm.BecauseofthelargecablecapacitanceACcablesarecurrentlylimitedtoadistanceundertheseaofabout100-150kmwiththemaximumratingofthree-coresubmarinecablescurrentlybeingabout200MWat145kV,althoughlargerratingsareunderdevelopment.Generallytheoutputsofanumberofturbinesarecollectedtogetheratanoffshoresubstationforonwardtransmissiontoshore.Oncetheoutputofanumberofturbineshasbeencollected,analternativetoACtransmissiontoshoreistouseDCtransmission.NewDCtransmissiontechnologyusesIGBTvoltagesourceconvertersatthesendingend(andpossiblyalsoatthereceivingend)allowingtotalcontrolatthesendingend.Forhigherpowers,conventionalDCtechnologyusingGTOscanbeused.CurrentlyoffshorewindfarmsaresufficientlyclosetoshorethatACcablescanbeused,althoughanumberofcablesmaybenecessarytotransmittherequiredpower.Onepracticalpointtonoteisthatthedistancetoshorealsoincludestheshore-basedcableruntotheshoresubstation.Insomesituationsthiscanbesubstantial.Theproblemsassociatedwithtransferringelectricalpowertoshore.-- -fromoffshorewindfarmsisalsofacedbytidalstreamgeneratorsandwavegenerators.Tidalstreamgeneratorstendtoberelativelyclosetoshore,althoughlayingcablesinthestrongcurrentswheretheseturbinesaresituatedisnotstraightforward.Waveenergyisinitsinfancywiththelargeamountsofresourceavailable.Harnessingthisenergyandtransferringittoshoreposesasignificantchallenge.五InfluenceofWindGeneratorsonPowerSystemStabilityThesynchronousgeneratorisstifflyconnectedtothepowersystemandexhibitsaninherentlyoscillatoryresponsetoadisturbancebecauseitspoweroutputisapproximatelyproportionaltothesineoftherotorangle.Forsmallvaluesoftherotorangle,powerisproportionaltotheangleitselfwhichproducesspring-likeoscillations.Ontheotherhand,squirrel-cage(fixed-speed)inductiongeneratorsarecoupledtothegridlessstifflythansynchronousgenerators.thetorqueofafixedspeedinductiongeneratorisproportionaltothespeeddeviation(slip)henceprovidinginherentdampingofoscillations.Thispositiveinfluenceiscounteractedbythevulnerabilityoffixed-speedinductiongeneratorstosystemfaults.DampingduetovariablespeedDFIGsdependsverymuchontheparticularcontrolstrategyemployed.theDFIGshavegoodcontrolcapabilitiesduetothepossibilityofcontrollingboththemagnitudeandphaseoftheinjectedvoltage.Thismakesitpossibletodesignapowersystemstabilizerthatimprovesthedampingofpowerswingswithout.-- -degradingthequalityofvoltagecontrolprovided.Fullyratedconvertersystemseffectivelydecouplethegeneratorfromthegrid,sotheyofferaverygoodpossibilityofimprovingthedampingofpowerswings.Hencethegeneralconclusionisthatapartialreplacementoftraditionalthermalplantsemployingsynchronousgenerators,whichexhibitarelativepoornaturaldamping,byrenewablegenerators,whichexhibitabetterdamping,willimprovethedampingofelectromechanicalswings.Thiseffectwillbecounterbalancedtosomeextentbythehighlyvariablenatureofrenewablesourcesthemselves,suchaswind,marineorsolar,buttheirvariabilitymaybeeffectivelymanagedbyeitherusingenergystorageorpartloadingoneoftheturbinesinafarmandusingitssparecapacitytosmoothpoweroscillations.Thenetworkeffectofreplacinglargetraditionalgeneratorsbyrenewableoneswilllargelydependonthesysteminquestion.Recallthatthestabilityofsynchronousgeneratorsdeterioratesiftheyarehighlyloaded,remoteandoperatewithalow,orevenleading,powerfactor.Ifrenewableplantsareconnectedclosertotheloads,thenthetransmissionnetworkswillbelessloaded,whichwillreducereactivepowerconsumptionbythesystemandthevoltageswillrise.Thiseffectcanbecompensatedbyreactivepowerdevices,suchasreactorsorstaticVARcompensators,butthiswouldrequireadditionalinvestment.Ifthatis.-- -deemeduneconomicalandtheremainingsynchronousgeneratorsareusedforreactivepowercompensation,theiroperatingpointswouldmovetowardscapacitiveloading(leadingpowerfactor)sotheirdynamicpropertiesmightdeteriorate.Asthenumberofsynchronousgeneratorsremaininginoperationisreducedduetoincreasedpenetrationofrenewables,theiroverallcompensationcapabilitieswillalsobereduced.Hencetheoveralleffectmightbeadeteriorationofthedynamicpropertiesofthesystem.Ontheotherhand,iftherenewablesourcesarelocatedfurtherawayfromthemainloadcentres,thenpowertransfersoverthetransmissionnetworkwillincrease.Highertransferswillmeanlargervoltageangledifferencesbetweennetworknodesanddeterioratedsystemdynamicproperties(smallerstabilitymargins).Increasedpenetrationofrenewablesmightalsoaffectfrequencystability.Duetoitsconstruction,awindplanthassmallerinertiaandspeedsothatkineticenergystoredinitisreducedbyafactorofapproximately1.5whencomparedwithatraditionalplantofthesamerating.Thereductioninstoredkineticenergywillhaveaneffectonsystemoperationandsecuritybecauseoftheamplitudeoffrequencyvariations.六VoltageStabilityVoltagestabilityistheabilityofapowersystemtomaintainsteady.-- -acceptablevoltagesatallbusesinthesystemundernormaloperatingconditionsandafterbeingsubjectedtoadisturbance.Voltagestabilitycanbeattainedbysufficientgenerationandtransmissionenergy.Generationandtransmissionunitshavedefinitecapacitiesthatpeculiartothem.Theselimitsshouldnotbeexceededinahealthypowersystem.Voltagestabilityproblemariseswhenthesystemisheavilyloadedthatcausestogobeyondlimitationsofpowersystem.Apowersystementersastateofvoltageinstabilitywhenadisturbance,increaseinloaddemandpowerorchangeinsystemconditioncausesaprogressiveanduncontrollabledeclineinvoltage.Themainfactorcausinginstabilityistheinabilityofthepowersystemtomeetthedemandforreactivepower.Themainreasonforvoltageinstabilityisthelackofsufficientreactivepowerinasystem.Generatorreactivepowerlimitsandreactivepowerrequirementsintransmissionlinesarethemaincausesofinsufficientreactivepower.Synchronousgeneratorsarethemaindevicesforvoltagecontrolandreactivepowercontrolinpowersystems.Involtagestabilityanalysisactiveandreactivepowercapabilitiesofgeneratorsplayanimportantrole.Theactivepowerlimitsareduetothedesignoftheturbineandtheboiler.Therefore,activepowerlimitsareconstant.Reactivepowerlimitsofgeneratorsaremorecomplicatethanactivepowerlimits.Therearethreedifferentcausesofreactivepower.-- -limitsthatare;statorcurrent,over-excitationcurrentandunder-excitationlimits.Thegeneratorfieldcurrentislimitedbyover-excitationlimnerinordetoavoiddamageinfieldwinding.Infact,reactivepowerlimitsarevoltagedependent.However,inloadflowprogramstheyaretakentobeconstantinordertosimplifyanalysis.七AnalysisofvoltagestabilityThemostcommonmethodsusedinvoltagestabilityanalysisarecontinuationpowerflow,pointofcollapse,minimumsingularvalueandoptimizationmethods.Inthisstudy,continuationpowerflowmethodiswidelyusedinvoltagestabilityanalysis.Sovoltagestabilitycanbeanalyzedbyusingcontinuationpowerflow.TheJacobianmatrixofpowerflowequationsbecomessingularatthevoltagestabilitylimit.Continuationpowerflowovercomesthisproblem.Continuationpowerflowfindssuccessiveloadflowsolutionsaccordingtoaloadscenario.Itconsistsofpredictionandcorrectionsteps.Fromaknownbasesolution,atangentpredictorisusedsoastoestimatenextsolutionforaspecifiedpatternofloadincrease.ThecorrectorstepthendeterminestheexactsolutionusingNewton-Raphsontechniqueemployedbyaconventionalpowerflow.Afterthatanewpredictionismadeforaspecifiedincreaseinloadbaseduponthenewtangentvector.Thencorrectorstepisapplied.Thisprocessgoes.-- -untilcriticalpointisreached.Thecriticalpointisthepointwherethetangentvectoriszero.Incontinuationloadflow,firstpowerflowequationsarereformulatedbyinsertingaloadparameterintotheseequations.Injectedpowerscanbewrittenforthei-busofann-bussystemasfollows（1）（2）wherethesubscriptsGandDdenotegenerationandloaddemandrespectivelyontherelatedbus.Inordertosimulatealoadchange,aloadparameterisinsertedintodemandpowersand.(3)andareoriginalloaddemandsoni-buswhereasandaregivenquantitiesofpowerschosentoscaleappropriately.AftersubstitutingnewdemandpowersinEquation(2)toEquation(3),newsetofequationscanberepresentedas:(4)wheredenotesthevectorofbusvoltageanglesandVdenotesthevectorofbusvoltagemagnitudes.Thebasesolutionfor=0is.-- -foundviaapowerflow.Then,thecontinuationandparameterizationprocessesareapplied.Inpredictionstep,alinearapproximationisusedbytakinganappropriatelysizedstepinadirectiontangenttothesolutionpath.Therefore,thederivativeofbothsidesofEquation（4）istaken.（5）InordertosolveEquation5,onemoreequationisneededsinceanunknownvariableisaddedtoloadflowequations.Thiscanbesatisfiedbysettingoneofthetangentvectorcomponentsto+1or-1whichisalsocalledcontinuationparameter.Settingoneofthetangentvectorcomponents+1or-1imposesanon-zerovalueonthetangentvectorandmakesJacobiannonsingularatthecriticalpoint.AsaresultEquation5becomes:（6）whereistheappropriaterowvectorwithallelementsequaltozeroexceptthekelementequals1.Atfirststepischosenasthecontinuationparameter.Astheprocesscontinues,thestatevariablewiththegreatestrateofchangeisselectedascontinuationparameterduetonatureofparameterization.BysolvingEquation6,thetangentvectorcanbefound.Then,thepredictioncanbemadeasfollows:.-- -（7）wherethesubscript"p+1”denotesthenextpredictedsolution.Thestepsizeischosensothatthepredictedsolutioniswithintheradiusofconvergenceofthecorrector.Ifitisnotsatisfied,asmallerstepsizeischosen.Incorrectionstep,thepredictedsolutioniscorrectedbyusinglocalparameterization.Theoriginalsetofequationisincreasedbyoneequationthatspecifiesthevalueofstatevariablechosenanditresultsin:（8）Whereisthestatevariablechosenascontinuationparameterandisthepredictedvalueofthisstatevariable.Equation（8）canbesolvedbyusingaslightlymodifiedNewton-Raphsonpowerflowmethod.八VoltageStabilityIndicesThediscussedcoefficientmaybetreatedasameasureofvoltagestabilitymarginfromthepointofviewofdemandincrease.AvoltagestabilityindexbasedontheclassicaldQ/dVcriterioncanbeconstructedbyobservingthatastheloaddemandgetsclosertothecriticalvalue,boththeequilibriumpointsmovetowardseachotheruntiltheybecomeoneunstablepoint.thereisalwaysapointbetweenthe.-- -equilibriumpointsofvoltageVx,suchthat(9)Asthepowerdemandofthecompositeloadincreases,thevoltageVxtendstowardsthecriticalvoltageVcr.Avoltageproximityindexcanbethereforedefinedas(10)whereVxmustsatisfyEquation(1).Inpractice,calculatingtheproximityindexdefinedbyEquation(2)isquitecumbersomeasitrequiresafragmentofthegenerationcharacteristicQs(V)tobedeterminedbymeansofaloadflowprogram.Analternativeproximityindexthatiseasiertodetermineisthevalueofthederivative（11）calculatednearagivenequilibriumpoint.Astheloaddemandtendstowardsthecriticalvalue,theindex(3)tendstowardszero.Yetanothervoltageproximityindexcanbederiveddirectlyfromthe,criterionas(12)WhenthenetworkislightlyloadedthereactivepowerabsorbedbythenetworkissmallsothattheincrementinthegenerationcausedbytheincrementintheloaddemandisalmostequaltotheincrementintheloaddemanditselfandtheindexdefinedinEquation(4)isnearunity.Whenthesystemapproachesthecriticalstate,theindextendstoinfinity.The.-- -valueofthisindexcanbecalculatedforamulti-nodesystemusingaloadflowprogram.Currentlytheproblemofvoltagestabilityisarapidlydevelopingresearchareawithmanynewpapersappearingeitherproposingnewproximityindicesandimprovedmethodsofcalculation,orsuggestinghowproximityindicescanbeidentifiedonlineusinglocalmeasurements..-- -一稳态特性的介绍转速-扭矩在同步转速中的特点是非常线性的。如果转子速度低于同步转速,感应机操作作为一个电动机,如果转子速度高于同步转速,感应机运行作为一个发电机。机械功率和机械转矩是由滑动,转子电阻和转子电流形成的。感应机的转速-扭矩特性在同步转速中相当于线性特性。转矩与转子电阻的倒数成正比。这表明它可能有外部串联的转子电阻与现有转子绕组感应机的转子电阻串联。通过改变外部转子电阻的值可以改变转速-扭矩特性的斜率。这种方法的一个缺点是,它只能通过使用外部转子电阻增加滑动。这表明如果感应机以电动机的方式运行,那么转子电阻增加,转子速度将会降低。另一方面,如果感应机以发电机的方式运行,那么转子电阻增加,转子转速也将增加。在半导体组件可用之前,调整滑动转速的一个方法是引入外部转子电阻。在转子回路中外部转子电阻会造成额外的损失。当半导体组件变得可用时,它就有可能恢复滑动否则将会消散在外部转子电阻中。因此,滑动功率可以恢复成机械或电气能源;因此,这种方法被称为“滑动力恢复。“转子电流必须通过二极管整流器纠正。对电动机运行,转子电路将二极管整流器作为一个电阻,因此,对于外部转子电阻这种方法大约工作在同样的方式下。注意,二极管整流器不能用在发电机运行中。通过使用被耦合到轴的感应电动机或反馈回电网中的直流电机,整流电流可以转化为机械动力。因为克雷默驱动需要额外直流电机,所以对此是不感兴趣,然而.-- -谢尔比斯传动目前仍在使用。与外部转子电阻相比这种配置的主要优势是损失的外部转子电阻可以恢复。如果两个定子电压和频率可以由逆变器调节,机械特性是很容易改变的。当速度增加以便定子电压达到最大电压,则需要有磁场减弱,定子电压保持不变而频率仍然是增加的。二双馈感应机的介绍双馈机可用于变速频应用,如风力涡轮机。与单馈机相比，双馈电机的主要的优势为降低转换器评级的额定功率。额定功率的减少依赖于驱动器的速度范围。标准的双馈感应机是一种装有滑环的绕线转子感应机。定子电路是直接连接到电网，而转子电路被通过滑环的逆变器所约束。串联双馈感应机由两个带有绕线端子的双馈异步电机组成,这是通过转子机械连接和通过转子电路电连接。其中一个感应机的定子电路是直接连接到电网而其他机的定子是通过一个逆变器连接到电网的。因为两台机器的转子电压都是平等的,可以控制感应机直接连接到电网通过其他感应机。有人怀疑结合两个独立的机器来形成一个级联双馈感应式电机是否实际,尽管它是双馈感应机布置中的基本配置。对于大量的绕组,损失预计将高于标准的双馈感应电机。三电力系统的稳定性电力系统稳定性可以被理解为在受到物理干扰后能够重新获得平衡状态的能力。有三个量对于电力系统操作是很重要的：①角度的节点电压,也称为功率或负荷的角度；②频率；③节点电压大小。从.-- -定义角度和电力系统稳定性分类的角度看这些量是特别重要的。因此电力系统稳定性可分为：①转(或功率)角稳定；②频率稳定；③电压稳定。由于电力系统的非线性,其稳定性取决于两个初始条件和干扰的大小。因此,转角和电压稳定性可分为小扰动和大扰动稳定性。电力系统稳定性主要与机电现象有关。然而,它也受到快速电磁现象和缓慢的热力学现象的影响。因此,这取决于现象的类型,可以参考的短期稳定和长期稳定性。四风力发电场的连接虽然大多数的风力涡轮机坐落在陆地上,但对于风力涡轮机放置与一些大型风电场离岸现场操作的需求也不断增加。这并不意味着海上位置不如陆上好,主要是因为一些陆上位置比海上位置有更好的风能源。对于所有离岸能源转换系统,一个常见的问题是电力电缆连接到陆上变电所。这就产生了距离的问题,因为对于长电缆运行,所有的交流电缆有高电容且线充电电流可以非常高。而为了传输从海上风电场所必需的电力,大量独立的电缆运行可能是十分必要的。由于大型电缆电容交流电缆目前仅限于距离海底约100-150公里的距离,虽然高等级的电缆正在开发之中,但目前最大额定值的三芯海底电缆约200兆瓦,145千伏,。一般情况下,为进一步传播到岸上大量涡轮机的输出将岸上的变电所的电能收集起来。一旦这些数量的涡轮机的输出电能被收集起来,使用直流输电来替代交流传输到岸上。新的直流传输技术使用IGBT电压源转换器在发送端(还可以在接收端)来实现.-- -在发送端完全控制。对于更高的能力,使用门电路切断开关的传统的直流技术也可以被使用。目前海上风力发电场足够接近岸边,从而交流电缆也可以被使用,尽管大量的电缆可能需要传输所需的功率。但一个需要注意的实用点是,到岸边的距离还包括岸基电缆运行到岸边变电所的距离。在一些情况下这可能是实质性的观点。与从海上风电场将电功率转移到岸上有关的问题也面临着潮汐流发电机和波发生器。尽管在强大的电流状态下在涡轮机所在的位置敷设电缆并不简单,但潮汐流发电机往往相对靠近海岸。波能量处于起步阶段其中有大量的可用资源。利用这种能量和转移上岸构成了重大挑战。五风力发电机的电力系统的稳定性的影响同步发电机是固定连接到电力系统并陈列出对扰动的固有振荡响应,因为其输出功率与转角的正弦近似成正比。对于小值的转角,功率是与产生振荡角本身成正比.另一方面,鼠笼式感应发电机(固定速度)连接到电网不如同步发电机稳定。固定转速感应发电机的转矩与速度偏差(滑移)成正比.因此,需要提供固有阻尼振荡。这种积极影响是通过固定速度感应发电机系统故障的弱点来抵消的。由于变速DFIGs的阻尼很大程度上取决于所采用的特定控制策略。由于控制两级的可能性和阶段的注入电压DFIGs有良好的控制能力。这使得它可以设计一个能够提高阻尼功率波动并提高控制电压的质量电力系统稳定器。全速转换器系统有效地减弱发电机来自电网的震波,因此它们提出了提高阻尼功率波动最大可能性。因此一般的.-- -结论是,通过表现出更好的阻尼的可再生能源发电机替代部分能够展现出相对较弱的衰减同步发电机将改善阻尼机的电波动。这种效应会在一定程度上被可再生能源本身高度可变的性质质所抵消,如风能、海洋或太阳能,但是他们的变化可能是通过使用能量储存或在部分电场中加载风力涡轮机和使用其备用容量使功率振荡逐渐平稳进行有效的管理。由可再生能源取代大型传统发电机的电网效应很大程度上取决于系统的问题。回想一下,如果他们是高度加载,远程并且在低功率因数,甚至是主导的功率因数下操作,同步发电机的稳定性将会恶化。如果可再生能源接近负载连接,然后传输网络将不加载,这将减少系统无功功率的消耗，电压将会上升。这种效应可以通过无功补偿设备进行补偿,如反应堆或静态无功补偿器,但这需要额外的投资。如果这被认为是不经济的,剩下的同步发电机用于无功补偿,他们的操作点会向电容加载(主导的功率因数)处移动，因此他们的动态属性可能会恶化。随着由于对可再生能源研究的不断突破仍受操作的同步发电机数量的减少,其整体补偿功能也将减少。因此整体效果可能使系统的动态性能恶化。另一方面,如果可再生能源的位置都离主要负荷中心很远,那么传输电网的功率传输将会增加。更高的传输将意味着在网络节点和恶化的系统动态特性(较小的稳定利润)间产生更大的电压角度差异。.-- -增加可再生能源的比例也可能影响频率稳定。由于它的结构,一个风电场有较小的惯性与速度,以便当与同等级的传统电场相比时存储在它的动能系数减少约1.5。由于频率变化的振幅，减少存储动能将会影响系统操作和安全。六电压稳定性电压稳定性是在正常操作条件下，当受到扰动时电力系统能够维持系统中所有母线的电压仍可接受的稳定电压的能力。电压稳定性可以由充分的发电和输电能源获得。发电和输电单位有特定的容量。这些限制不应超过电力系统的可承受范围。当系统负载很高从而导致超越电力系统的限制电压稳定问题就会出现。由于电压扰动电力系统进入不稳定状态时,增加负荷需求功率或改变系统状态会导致进一步和无法控制的电压的下降。造成不稳定的主要因素是无法满足电力系统无功功率的需求。导致电压不稳定的主要原因是缺乏在系统中足够的无功功率。发电机无功功率的限制和在输电线路中无功功率的需求是无功功率不足的主要原因。前面说到在电力系统中,同步发电机是电压控制和无功功率控制的主要设备。在分析电压稳定时有功和无功功率性能方面发挥着重要作用。由于设计的汽轮机和锅炉发电机的有功功率会受到限制。因此,有功功率限制是恒定的。发电机的无功功率限制比有功功率限制更复杂的。造成的无功功率限制有三种不同的原因;定子电流、过励磁电流和在励磁限制。发电机励磁电流是有限的,以避免在磁场绕组中的损坏.-- -。事实上,无功功率极限电压具有依赖性。然而,在负载电流过程中,为了简化分析,无功功率极限电压经常被认为是恒定的七电压稳定性分析用于电压稳定分析最常见的方法是连续潮流,点崩溃、最小奇异值和优化方法。在这项研究中,连续潮流方法是被广泛应用于电压稳定性分析的一种常用方法。电压稳定性分析可以利用连续潮流方法。潮流方程的雅可比矩阵在电压稳定极限变得很单一。连续潮流计算克服了这个问题。连续潮流计算根据负载方案发现了连续负载流量的解决方案。它由预测和校正步骤组成。从一个已知的基础解决方案开始,用切线预测器来估计下一个解决方案的负荷增加指定模式。然后校正步骤通过传统的功率流使用牛顿迭代技术来判断准确的解决方案。之后,新的预测是在新得到负载的基础上增加新的切线向量。然后校正步骤与开始相同。这个过程不断进行直到达到临界点。临界点是切线矢量为零的点。注入的电能可以写为n条母线系统中的i条母线,如下所示：（1）（2）下标G、D分别表示在相关总线中生成和加载需求。为了模拟负载的变化,负载参数插入到所需的和的矢量中，(3).-- -和在i条母线中是起始负荷要求，然而和是电能负载参数所给出的近似量，替换后新的电能计算公式如方程(2)方程(3)，重组方程可表示为:(4)表示向量的总线电压的角度,V表示向量的总线电压大小.=0的基本的解决方案是通过功率的潮流计算得到的，然后,应用延续和参数化过程。在预测步骤中,通过在切线方向上使用适度大小的标量进行线性近似。因此,重组方程(4)的导数是可以被采纳的。（5）为了解方程5，需增加一个方程因为其中有个未知量。这可以通过设置一个切线向量组件+1或者1,也被称为连续参数来满足条件。设置切线向量组件+1或者1强加了非零值的切线向量并使雅可比非奇异矩阵处于临界点处。因此，方程5可变为：（6）是与所有元素相似的行向量除去k中等于1的元素。在第一个失量中，被选为延续参数。随着过程的进行，由于参数化的性质最大的变化速度的状态变量是选为连续参数。通过求解方程6，可得到切线向量。然后,预测过程可以如下：.-- -（7）角标“p+1”表示接下来的预测方案。所选的步长是为了使预计的解决方案在校正器的收敛半径之内。如果不满意要求,应选择一个较小的步长。在校正步骤,预测的解决方案是通过使用本地参数化进行校正的。原组方程需增加一个方程,用于指定状态变量所选择的有效值，可以此推出：（8）是选为连续参数的状态变量，是这个状态变量的预测值。方程(8)可以通过使用牛顿-拉普森功率潮流计算方法来解决。八电压稳定性指标从需求增加的角度看对系数的讨论可能被视为电压稳定裕度的侧量。基于经典dQ/dV判据电压稳定指数可以通过对随着负载需求接近临界值,直到他们成为一个不稳定的点的观察构造。在Vx的平衡点之间总有一个这样的电压点（9）随着电力系统综合载荷需求的增加,电压Vx趋于临界电压Vcr。电压接近指数就可以定义为（10）.-- -其中Vx必须满足方程(9)。在实际中,由方程(10)来计算接近指数的是非常繁琐的,因为它需要通过负载潮流计算来生成Qs(V)的特性。另一个接近指数计算公式则是容易被确定的，其值为（11）接近给定的平衡点。随着负载的需求趋向于临界值,由公式(3)所得的指数趋向于零。(12)另一个电压接近指数可以由直接得到,可由作为判据.当电网装载的负载很轻时,由电网吸收的无功功率也是很小的,所以在负载需求所引起的增量中而生成增量几乎是等于在负载需求本身的增量,该变量定义与方程(12)几乎一致。当系统接近临界状态,该指数趋向无穷大。这个指数的值可以通过使用负载流程序计算出一个多节点系统。目前电压稳定问题是与许多提出新指标和改进方法进行距离计算的新论文同时出现的快速发展研究的领域,或通过在线使用本地测量说明接近指数如何识别。.--