含双馈风电机组配电网潮流分析

《含双馈风电机组配电网潮流分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第31卷第4期东北电力大学学报Vo1．3I，No．42011年8月JournalOfNortheastDianliUniversityAug．．2011文章编号：1005—2992(2011)04—0061—06含双馈风电机组的配电网潮流分析孙银锋，李国庆，顾黎明2，韩悦(1．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012；2．浙江省台州电业局，浙江台州317000)摘要：针对放射状链式配电系统，应用无功功率、有功功率均可调的双馈风电机组进行潮流计算仿真。由于配电网络具有许多不同于高压输电网的特征，所以在算法上，本文应用改进牛顿算法。此方法可化简原

2、雅可比矩阵，从而有效降低计算量。仿真结果表明，不同的风电机接入位置对潮流的收敛情况影响不大，却对系统网损有一定影响，大体上随接人点距离电网侧的距离增大而有减小趋势。另一方面，通过于常规异步风力发电机的比较，说明了双馈风力发电机的接入对馈线的电压分布具有明显的改善作用。关键词：配电系统；双馈风电机组；改进牛顿算法；网损中图分类号：TM744文献标识码：A靠近负荷中心的分布式发电系统对配电网有着多方面影响。鉴于分布式电源在电力系统中所占比例的不断扩大，研究分布式发电对系统稳态运行的影响势在必行。近年来，作为一种清洁的可再生能源，风力发电日益受到重视。上

3、世纪80年代以来，风力发电机制造水平不断提高，单机容量不断增大，风力发电机控制系统日趋完善，对风力发电并网技术的研究也逐渐深入。本文将通过潮流计算，针对靠近负荷中心的风力发电系统对放射状链式配电网络影响进行探讨。含风机的配电网潮流计算可以用来评估风机并网后对系统的影响，配电网的规划以及配电网的网络重构、故障处理、无功优化和状态估计等都需要用到配电网潮流数据。同时，它也是分析分布式发电对电网稳定性的影响等其他理论研究工作的基础⋯。在风力发电中，由于风速变幻莫测，所以对风能的利用存在一定的困难。因此改善风力发电技术，提高风力发电机组的效率，最充分地利用

4、风能资源，有着十分重要的意义。本文将采用双馈电机，来解决风力机转速不可调、机组效率低等问题。另外，由于双馈电机对无功功率、有功功率均可调，对电网可起到稳压、稳频的作用，提高发电质量j。本文将双馈风电机组按一定方式接人典型配电系统，通过改进牛顿法进行潮流计算，进而分析风机的不同接入点对系统的影响。1风速模型及双馈风电机组1．1风速概率分布曲线风速分布曲线是风能资源计算的基础。风具有随机性很大的性质，能够反映风的统计特点的重要形式是风速的概率分布曲线。在判断一个地方的风况时，需要通过足够多和足够长时间的气象资料，以获取各种风速出现的频率。风速分布一_般

5、为正偏态分布，用于拟合风速分布特性的线型很多，如：瑞利收稿日期：20l】一04—18作者简介：孙银锋(1983一)，男，吉林省四平人．东北电力大学电气工程学院助教，硕士，主要研究方向：电力系统稳定性分析与控制．62东北电力大学学报第3l卷分布、威布尔分布、对数正态和耿贝分布等，而其中威布尔(Weibul1)单峰双参数分布曲线，被普遍认为是适用于风速统计特性的概率密度函数。风速的威布尔概率密度函数可表示为：{')=～唧[一]，㈩式中，是风速，c和k为威布尔分布的尺度参数和形状参数。c反映的是平均风速的大小；对应着威布尔分布的形状，取值范围一般为1．8

6、—2．3之间，k=2时，又称为瑞利(Rayleigh)分布，很多地区的风速分布可以采用瑞利分布，k=3．5时，威布尔分布已很接近正态分布。风力机感受到的风速是轮毅高度日处的风速，在风速数据处理和分析过程中要对测风高度处的风速进行修正，修正公式为：：了(2)。()，式中为高度修正系数，通常在0．1—0．4范围内。0用于计算风速分布参数的方法有多种，如最小一0误差逼近法、均值与方差估算法、极大似然法等。通过这些方法计算威布尔分布的尺度参数c和形状参数k，这样，风速的分布形式便确定了，还可以计算出喜能直接体现风能资源状况的风能特征指标，进而就可以通过风力

7、机组的输出功率与风速之间近似关系，v／(m／s)得到输出功率的随机分布。图l风电机组输出功率特性曲线1．2风电机组输出功率模型风电机组的输出功率与风速的关系曲线称为风电机组功率特性曲线，风力发电机输出功率主要取决于风轮机轮毂高度处的风速，可以用分段函数表示：(≤d)U(≥)，P()=d≤≤口，，(3)P，风电机组功率特性曲线，见图1。若将图中a，b改为直线，则分段函数变为如下形式0，(≤)U(口≥。)，P()=-。)，一rfP，，(4)1．3双馈感应式风力发电机组双馈感应式风力发电机组以其变流器容量小，有功和无功功率．口f独立解耦控制的特点，随着技

8、术的成熟，现已成为目前变速恒频风力发电机组的主流机型。变桨距双馈力发电机组是一种采用脉宽调制技术的风力发电机组，是目前风力