大型风电场中静止无功补偿对电压稳定性分析

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1、34《电气开关》(2013．No．5)文章编号：1004—289X(2013)05—0034—04大型风电场中静止无功补偿对电压稳定性的分析张陆洲，张红，肖业湘，严浩，刘兴文(三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002)摘要：电压稳定性问题是风电场并网运行中普遍存在的现象。建立了静止无功补偿器和固定电容器结合的控制模型及控制策略。重点分析SVC补偿容量大小、控制器增益K大小对提高风电场电压稳定性的作用；当接入电网发生三相短路的大扰动故障时，仿真分析表明SVC能够有效地恢复机端电压，提高了风电场的低电压穿越能力。关键词：电压稳定；静止无功补偿器

2、；低电压穿越能力中图分类号：TM71文献标识码：BAnalysisofVoltageStabilitybyStaticVARCompensationinLarge—ScaleWindPowerPlantZHANGLu—zhou，ZHANGHong，XIAOYe—xiang，YANHao，LIUXing—well(CollegeofElectricalEngineering&NewEnergy，ThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：Voltagestabilityissuesisawi

3、despreadphenomenonintegrationonpowersysteminthewindfarm．Inthispa．per，establishingcontrolmodelandcontrolstrategyofcombiningastaticvarcompensatorandfixedcapacitorsinPSASP．FocusedanalysisSVCcompensationcapacitysizes，thecontrollergainksizeintheroleofwindfarmvoltagestability．Thesh

4、ortcircuitofThree—phaseoccurredwhenlargedisturbancefaultsingrid，ThesimulationanalysisshowsthatSVCcaneffectivelyrestoremachineterminalvoltage，improvingthecapacityoflowvoltageridethroughinwindfarm．Keywords：voltagestability；staticvarcompensator；lowvoltageridethrough功补偿技术。文献[4]在P

5、SCAD／EMTDC程序中建立1引言了基于恒速感应发电机的装有SVC的风电场模型，文风力发电是新能源发电中技术最成熟、最具规模中的仿真结果证明，在电网相对薄弱、系统发生扰动开发条件和商业化前景的发电方式，由于风力具有随时，SVC装置能有效提高系统稳定性，因而深人风电场机性和间歇性等不可预知性，风力发电机组出力变化中SVC提高电压稳定性影响因素的研究对规模不断较为频繁，感应电机吸收或消耗的无功也会不断变化扩大的风力场是必要的。无功功率的变化将导致电网电压波动进而引起风电机本文在PSASP程序中建立了风电场SVC补偿模组机端电压降落，大大降低系统的电

6、压稳定水平，因此型，并通过仿真对风电场中SVC提高电压稳定性影响大规模风电场接人电网将对电力系统安全稳定运行及的不同因素进行了分析及比较，对SVC动态无功补偿电能质量将产生不利影响。随着全国风电装机的装置以解决风电场并网电压问题进行了研究。不断迅猛发展，更多、更大的风电场投入运行，风电并2风电场中SVC装置及模型网等技术问题也会越来越突出。目前解决电网电压稳定问题的方法主要有：无功2．1TCR型SVC装置及其模型补偿和无功的合理分布、带负荷调变压器分接头等，带在无功补偿方面，固定电容器暴露了越来越多的负荷调变压器分接头因响应速度慢而在风电场中的应

7、弊端，而静止无功补偿器(SVC)等性能更优的补偿器用受到了一定的限制，在实际的应用中较多的采用无较固定电容器必然会在风电场无功补偿方面凸显优《电气开关》(2013．No．5)35势。目前最常见的无功控制单元的基本类型有：荷和风场负荷。晶闸管控制的电抗器(TCR)和晶闸管开断的电容器地方接人点(TSC)。图1为TCR—FC型SVC模型。电场JP控制点电压点JK图3SVC所在位置图1TCR—FC型SVC方式(2)：Z1=R+jxf=0．04225+．15，Z2=由于TSC所提供的补偿电流是以不连续方式改R2+j=0．045+0．2017，ixb=J-

8、0．1012。风电场额定总装机20MW(40台500kW风力发电机)，机端电变的，因此选择TCR作为分析和应用对象，TCR的基本单元是一