风力发电对电力系统频率的影响.pdf

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1、·162·科技论坛风力发电对电力系统频率的影响周琛（三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002）摘要：现阶段我国风力发电发展迅速，风电作为一种新能源接入电网后由于风功率的波动会对电力系统的稳定性和可控性产生影响，并且风力发电作为一种分布式能源不具备电力系统需要的频率调节能力。基于以上问题，本文提出了一种惯性风电平滑控制的方法，通过这种方法可以平滑风电波动，减轻风功率波动对电力系统频率的影响。该方法主要考虑风电机的切入风速到额定风速之间的功率波动。可以配备一个控制系统来控制风电机的输出功率，减轻风电波动对电力系统频率稳定性的影响。关键词

2、：惯性风电平滑；平滑风电波动；电力系统频率1概述化石燃料的不断消耗，全球变暖等问题提高了人们对可再生能源利用的兴趣。在化石燃料转化为电能的过程中，原料的利用率低，资源浪费大，不能实现绿色能源生产，产生的废气对人们的生活环境造成严重污染[1]。在我国，分布式发电以其发电方式灵活、能源利用效率高、环境污染小等优点使之逐渐成为传统电网的重要补充，并终将代替一些效率低下、严重污染的传统发电方式。风力发电作为分布式发电的一种以其独特优点成为发展最快的新能源之一，并网型风力发电系统是大规模开发风电的主要形式，也是近几年风力发电发展的主要趋势[2]。并

3、网图1平滑控制效果图型风力发电通常由多台容量较大的风力发电机机组构成风力发电机转子中，当阵风消失，风电机会释放存储的动能转化为电能。电网可以群，称其为风电场。配备连接风电机和风电场的控制系统，允许电网实现与风电机转子上各国风电接入系统都要求风电机组能够在一定的频率范围内正常存储能量的转换。然而，风电功率平滑控制也是有限制的，储存能量的运行，频率超过一定范围后限制出力运行，或延迟一段时间后退出，以大小取决于风电机的转动惯量和风速。在高风速，风电机超出截止风维护系统的频率稳定。当前大部分变速风电机组由于转速与系统频率速，转子上能量的存储系统将

4、停止工作。间的解耦控制，使得电网故障频率降低时，风电机组无法提供有效的转3.2风电功率平滑控制的仿真。图1描述了具有惯性风电平滑控制动惯量来降低电网频率变化时风机转子的转速。文献3通过研究相关系统的风电机与普通风电机对频率波动影响仿真结果，采用惯性风电的辅助控制来提供变速风电机组在电网故障时需要的有效惯量。功率平滑控制风电机的传递函数，波动频率在0.01～0.1HZ之间。本文提出了一种惯性风电平滑控制方法，通过控制风电机转子机惯性风电平滑控制应用于风电机切入风速到额定风速之间，超过械能的吸收与释放，增加了风电机组转子转动惯量的裕度，减轻风

5、力发额定风速，惯性风电平滑系统不动作。电对电力系统频率波动的影响。仿真结果表明具有惯性风电平滑控制系统的风电机在风波动频率2含风电电力系统的频率控制的基本任务与要求为0.01～0.1HZ之间的振幅误差在普通风电机之下，振动误差越小，说由于扰动引起的发电机出力和总负荷之间的不平衡时，就会使电明对风电产生的波动抑制效果越显著。力系统的频率发生偏移，当风电机组并网，由于风能的间歇性和不稳定如果风电机的叶片减速效果显著，需要很大一部分的能量帮助功性会导致发电机出力产生波动。率平滑以后风电机返回到最佳叶尖速比。对于负荷侧，提高对负荷预测的精度对电力

6、系统运行的可靠性、安图1使用FFT分析风力机和具有惯性风电平滑控制的风力机对电全性和经济性具有重要的意义。要实现负荷预测，必须从电力用户负荷网频率波动抑制的比较。特性分析开始。考虑对比相似的负荷曲线是否是相同的工作日，相同的结束语天气情况等，通过确定预测的日期、工作日和天气情况以及相同工作日本文提出了惯性风电平滑控制的方法，通过控制风电机转子机械的发展趋势，可以得到预测的负荷曲线。能的吸收与释放，这种控制方法应用与风电机的切入风速和额定风速现代电力系统频率控制的研究主要有两个方面的任务：a.分析和研之间，根据仿真结果表明，这种控制方法能够

7、有效的减轻风电对电网频究系统中各种因素对系统频率的影响。如风力发电的间歇性、波动性，率的影响。发电机出力、其本身的特性及相应的调速装置、负荷波动和旋转备用容参考文献量等，从而可以准确地寻找有效进行调频的切入点。b.建立频率控制模[1]王君瑞.双馈风力发电机滑膜变结构直接功率控制[J].电气传动，2014：型，即在某一特定的系统条件下，选择恰当的发电机和负荷模型，并采44.用最优算法确定模型参数，在维持系统频率在给定水平的同时，考虑机[2]华泽嘉，高聚，路凯，陶维.几种风力发电机组低电压穿越技术分析组负荷的经济分配。根据GB/T15945-

8、1995，我国电力系统的额定频率[J].东北电力大学学报，2012,32.为50HZ,电力系统允许频率偏差范围为±0.2～0.5HZ。[3]吴子双.风电参与的电力系统频率调节的策略研究[D].