包含风电场电力系统的小干扰稳定分析建模和仿真.pdf

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1、第28卷第1期电网技术Vol.28No.12004年1月PowerSystemTechnologyJan.2004文章编号：1000-3673（2004）01-0038-04中图分类号：TM711文献标识码：A包含风电场电力系统的小干扰稳定分析建模和仿真汤宏，吴俊玲，周双喜（清华大学电机工程与应用电子技术系，北京100084）MODELINGANDSIMULATIONFORSMALLSIGNALSTABILITYANALYSISOFPOWERSYSTEMCONTAININGWINDFARMTANGHong，WUJun-ling，

2、ZHOUShuang-xi（DepartmentofElectricalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China）ABSTRACT:Toresearchthestabilityofinteractionbetweenwind发电技术在世界上得到了飞快的发展，越来越多的大farmandpowersystemamathematicalmodelofwindturbinesfor中型风电场相继建成并投入运行，风力发电的发展走smallsignalstabilityanalys

3、isispresented.Amathematicalmodel上了功率大、重量轻、造价低、可靠性高的商业化道ofwindpowergenerationsetsforsmallsignalstabilityanalysisis路。我国地域辽阔，风力资源丰富，充分利用风力发established.Usingthismodelingmethodtwosituationsare电已成为一项重要而迫切的任务。近年来，我国风力calculatedinwhichthewindpowergenerationsetsareconnectedto

4、infinitivebussystemortothree-machinesystemrespectively,and发电已具备了一定的规模，已有27座稍具规模的风thefactorsinfluencingthesmallsignalstabilityofpowersystem电场，到2001年底，全国风力发电总装机容量达connectedwithwindfarmareresearched.Theresultsofsimulation399.9MW。showthattheoscillationmodelrelatedtowindt

5、urbinespossesses由于风能具有随机性和间歇性的特点，随着风力gooddampingcoefficient,whenthewindturbinesareconnected发电规模的不断扩大，风电场并网及并网后的稳定和withpowersystemtheinfluenceofwindfarmonother安全问题逐渐成为电力工作者急需解决的新课题。其synchronousgeneratorsinlargepowersystemisconsiderablyweak.Thismodelingmethodprovidesth

6、eoreticalfoundationanda中建立风力发电机组及风电场的数学模型，并进行仿practicaltoolforthesmallsignalstabilityanalysisofthepower真分析是重要的手段之一。传统的风力发电机基本采systemcontainingwindfarm.用同步发电机，但自20世纪80年代以来，世界上大KEYWORDS:Wind-drivengenerator;Powersystem;Small中型风力发电机绝大多数已采用异步发电机。异步发signalstabilityanalysi

7、s电机有着制造简单，启动方便，并网要求低，易于自动控制等特点。因此研究异步风力发电机的数学模型摘要：为了研究风电场和电力系统相互作用的稳定性，提出一及系统的仿真分析有重要意义。种用于小干扰稳定分析的风力发电机组的数学模型。应用该建模方法对风电场接入无穷大系统和接入三机系统的两种情况进文[1]从控制角度建立了大型变桨距恒速水平轴行了计算，研究了风电场接入系统后影响系统小干扰稳定性的风力机带动异步电机并网的非线性数学模型，在不同因素。算例分析表明，与风电机强相关的振荡模式有着很好的风速下进行了开环仿真，为控制器的设计提供了依阻尼；与

8、电力系统相连时，风电场对与大系统中其它同步发电据；文[2]以发电机惯例建立了风力发电机数学模型机强相关的振荡模式影响很小。该建模方法为包含风电场电力并进行了动态仿真分析，对风电场系统和风水互补系系统的小干扰稳定分析提供了理论依据和实用工具。统的稳定性进行了研究；