含风电配网系统电压稳定控制技术研究

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1、第38卷第1期华北电力大学学报Vo1．38．No．12011年1月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityJan．，2011含风电配网系统电压稳定控制技术研究毛学魁，王伟(1．北京市电力公司海淀供电公司，北京100086；2．国网新源控股有限公司，北京100005)摘要：提出了恒速异步风电机组和静止无功补偿器(SVC)的数学模型，并使用Matlab／Simulink建立了SVC的控制模型，通过包含风电场的配电网系统仿真计算，验证了模型的有效性以及SVC对异步机风电场暂态电~tgg_性的贡献。研究

2、结果表明，在风速变化情况下，SVC能够有效缓解恒速异步风电机组机端电压的波动；采用SVC控制能够有效改善异步风电场的电压稳定性，确保电网的安全稳定和风电机组的不间断运行。关键词：风力发电机；静止无功补偿器(SVC)；电压稳定；配电网中图分类号：TM761．1文献标识码：A文章编号：1007—2691(2011)0l一0039—05ResearchonvoltagestabilitycontroltechnologyfordistributionnetworkincludingwindfarmMAOXue—kui，WANGWei(1．Hai

3、dianBureauofBeijingElectricPowerCompany，Beijing100086，China；2．StateGridXinyuanCompanyLimited，Beijing100005，China)Abstract：Themathematicalmodelofconstantspeedwindfarmbasedoninductiongeneratorandstaticvarcompensa—tor(SVC)wereproposedrespectivelyinthispaper，acontrolmodelofSV

4、CwasbuiltbyMatlab／Simulinksoftware．ThemodelvalidityandthecontributionofSVCtothevoltagestabilitywereverifiedbysimulationofdistributionsystemincludingasynchronouswindturbine．ResearchresultsshowthatSVCcaneffectivelyalleviatethewindturbinevoltagefluctuationsduringsomechangesi

5、nwindspeed．SVCcontrolcanimprovevoltagestabilityofwindfarmandensurethecontinuousoperationofasynchronouswindturbines，andthesecurityandstabilityofdistributionnetwork．Keywords：windturbine；staticvarcompensator；voltagestability；distributionnetwork及可控串联补偿(TCSC)等设备得到了广泛应0引言用。本文将S

6、VC应用于恒速异步风电场，利用风电接入电网后对系统稳定的影响一直受到Matlab／Simulink建立了包含恒速异步风力发电机关注，国内外有许多文献对包含不同类型风电场及SVC的配电网系统仿真模型，通过仿真计算验的系统稳定性问题进行了研究，研究内容涉证了SVC对含异步风电场电压稳定的贡献。及到电压稳定性、暂态功角稳定性以及频率稳定性等多个方面。在稳定性控制方面，静止无功补1风电模型偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)以通常的异步风力发电机组主要由以下几个部收稿日期：2010—04—29华北电力大学学报2011拒分组成：风力机、

7、传动及制动装置、异步发电机、转子加速方程：塔机舱以及控制，系统，其数学模型通常如图1所示—：‘，(6)。d针对导致恒速异步发电机暂态电压失稳的原因，可以采用动态无功补偿设备SVC，提供异步发电机暂态过程中所消耗的无功，提高其机端电压，改善异步风电场的暂态电压稳定性。图1并步风力发电机组模型Fig．1Modelofasynchronouswindturbine2SVC及其控制模型(1)风速模型风速的数学模型可以由基本风速、阵风、缓SVC是柔性交流输电系统(FACTS)中的一慢变化的风速、风速的噪声4个部分组成，其中种并联装置，其通常的结构有

8、：晶闸管控制电抗基本风速一般可视为常数。器(TCR)、晶闸管控制的高阻抗变压器(TCT)、(2)传动部分模型晶闸管投切电容器(TSC)、TCR+TSC装置、一般认为传动装置惯性较大，可以用一阶