含有大型风电场系统电压稳定分析及改善措施

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1、2014年1月内蒙古科技与经济January2014第1期总第299期InnerMongoliaScienceTechnology＆EconomyNo．iTota1No．299含有大型风电场系统电压稳定分析及改善措施杨根维，包婷婷(内蒙古呼和浩特市金桥热发电厂，内蒙古呼和浩特010O70)摘要：对风电场的负荷与电压的关系以及对电网电压的影响进行了分析，对风电系统接入大电网系统引起的系统电压稳定水平下降的原因进行了分析，并提出了提高电网电压稳定性的改善措施和建议，结果表明在投入AVC(电压控制系统)后风电系统的电压稳定性明显提高。关键词：大型

2、风电场；电压稳定；AVC；分析；改善措施中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：1OO7—6921(2014)0l—O089一O2风能自古以来就被人们发现并加以利用，如世当电网中的电压U为恒定值时，风电场的出界著名的荷兰风车对于风能的利用。随着科技的发口电压随着等值线路中R、X的变化而变化。而当展和对环保的日益重视，风能作为一种清洁和可再等值的线路参数一定时，机端的电压水平则是由风生能源得到了大力的开发和利用。风力发电作为风电场和等值线路的有功、无功所决定。能的一种重要开发方式越来越被重视，近年来，大型目前，我国风电场的风机大多是由异

3、步发电机风场的建设也呈上升趋势，风电在电网中所占的比和双馈感应电机所组成。由于其无功特性的不同，例也越来越重。所以接入电网后对电网电压的稳定影响程度也不随着风场建设容量越来越大，风场的并网运行同。也将是必然趋势。而在并网运行的同时也出现了新1．1双馈感应电机风电场静态电压稳定性的问题。由于风的偶然性和不可预测性所带来的直双馈感应电机的特性在于能够实现有功和无功接后果就是风场负荷的急剧变化，从而引起了风场的解耦控制，由于双馈感应电机的变速特性，所以风电压的不稳定，而对于电网的电压也造成了不安全电场的无功特性能够取决于双馈风电机组的变速控的因素

4、。制。在风电场负荷较低时，双馈风电机组就能够实1风电场电压稳定性机理分析现其负荷出口与电网之间不交换无功功率，此时其由于风的不稳定性造成了风场负荷也在随之波无功功率Qg一0。此时的小系统中只有其等值线路动，在风电场低负荷运行状态时，是无功送端系统；的无功损耗吸收大系统的无功负荷，因此，电压降很小；而当风电场负荷较高时反之风机就会从大系统风电场在高负荷运行状态时，则转化成了无功的受端系统，这就造成了系统电压的急剧波动]。中吸收较多的无功功率Qg>0，消耗了电网大量的无功功率，使风电场的电压下降和系统电压稳定性电网的系统电压稳定是电力系统元件动

5、态特性降低。的外在表现，电压稳定的静态分析方法作为一种简1．2普通异步机风电场静态电压稳定性便的计算方法为电压稳定提供了可靠地数据。在分当异步机风电场运行时，其输出的有功功率Pg析中可将整个风电场及其等值线路作为一个整体在增加时，同时吸收系统的无功功率Qg也在增加，而接入系统中来分析，如图1所示。由于线路送出的有功功率增加，线路电抗所消耗的Pg——_lS-一P+jQ—S。P十iQz无功△QL也在增加。所以，风电场及等值线路总风的无功负荷在负荷输出较大时消耗也较大。风电场电并作为电网系统中吸收无功功率的负荷，造成了电网入系以及线路中的无功负荷

6、大量流动，从而使电压的不统稳定性有所增加。0。从两种风机的性能分析可以看出，无论哪一种图1单机无穷大系统静态电压稳定分析示意风机在负荷较高时，风机都会从电网吸收无功功率，如图1所示，Pg为风电场发出的有功功率Qg从而使电网与风电场之间线路的压降增大，导致机为吸收系统的无功功率；Qc／2为线路的充电功率；组的终端电压偏低。APR为线路的有功损耗；AQL为线路的无功损耗。2含大型风电场系统自动电压控制风电的一个重要缺陷是风电的负荷大小是随着u一u+(1)风能的变化而变化，而风能又是不稳定的，所以风电收稿日期：2013～1O一16·89·总第29

7、9期内蒙古科技与经济场吸收无功功率也在随时发生着变化，同时系统电选择，其中动态无功补偿装置SVC非常适合风电场压也会随之变化，风能又是不可测的，其变化的时限的实际情况，它能够快速、平稳的调节无功补偿功率没有规律可言，通常在几十秒和几分钟内，如果人工的大小。增加无功容量能够有效地提高系统电压，调整电压很难保证电网电压在合理的范围之内，而减少线损。同时，对于提高风电场设备的利用率和自动电压控制系统能够很好地解决这一难题。健康水平也有着显著的效果。自动电压控制系统英文简称AVC其工作原理3结论是根据sCADA系统来实时采集电网运行数据，通通过以上

8、分析，得出含大型风电场系统与常规过数据的分析和计算优化电网运行状态保证电压质电力系统的负荷受端电压的不稳定性具有相同的机量和网损最小，自动调节各发电厂励磁、变电站和用理。普通异步