动态约束下风电场最大可接入容量研究

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1、第39卷第3期电力系统保护与控制Vbl-39NO．32011年2月1日PowerSystemProtectionandControlFeb．1．2011动态约束下的风电场最大可接入容量研究张俊，晁勤，段晓田，袁铁江(新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐830047)摘要：基于DIgsILET／PowerFactory仿真平台建立了新疆某地区含风电场的电力系统仿真模型，以电压和频率两个电气量作为动态约束条件，通过对风电场的穿透功率极限的计算和仿真，确定了该地区电网的风电场最大可接入容量。研究结果表明：采用频率约束法计算和时域仿真分析相结合确定的风电场最大可接入容量，能保

2、证风电系统的稳定运行；并且优化影响风电系统稳定运行的因素和不同约束条件，对确定系统的风电场最大可接入容量和风电场的设计、运行和规划都有重要意义。关键词：风电场；异步发电机；动态约束；最大接入容量；穿透功率极限；DtgSILENTResearchonmaximumaccesscapacityofwindfarmbasedondynamicconstraintsZHANGJun，CHAOQin，DUANXiao—tian，YUANTie-jiang(CollegeofElectricalEngineering，XinjiangUniversity，Urumqi83004

3、7，China)Abstract：Inthispaper，asimulationmodeiofpowersystemwithwindfarminsomeareaofXinjiangiSestablishedbasedontheDIgSILENT／PowerFactorysimulationplatform．Thewindpowerpen~rationlimitiScalculatedandsimulatedwithvoltageandfrequencybeingconsideredasdynamicconstraints，andthenthemaximumacces

4、scapacityofwindpowerplantofXinjiangisdetermined．Researchresultsshowthatthemaximumaccesscapacityofwindfarmthatdeterminedbythecombinationofthefrequencyrestrictionandthetimesimulationcanensurethestabilityofwindpowersystem．Besides，theoptimizationofsomefactorsandothersecurityconstraintsplay

5、asignificantroleindeterminingthemaximumaccesscapacityofwindfarmanditsdesigning，operatingandplanning．ThisWOrkiSsupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50667002)．Keywords：windfarm；asynchronousgenerator；dynamicconstraint；maximumaccesscapacity；penetrationpowerlimit；DIgSILENT中图

6、分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)03—0062—05最大可接入容量问题成为风电研究中重要课题。文0引言献[2]通过仿真分析风电系统的电压、有功和无功潮风能是一种可以用来发电的可再生能源，由于流表明风电场接入的容量水平由系统的网架结构和它用之不尽、取之不竭，所以近十几年来，风能发负荷水平决定。文献[3】采用内点法对在静态约束条电已在世界许多国家得到迅速发展，并且成为全世件下风电准入功率问题进行了仿真分析，结果表明界增长最快的能源，倍受人们的青睐。但风能具有此法可求解系统中包含多个风电场的穿透功率极高度的随机性和波动性，它不像常规

7、发电机组那样限。文献【4]利用电力系统仿真软件PSASP验证了保持恒定的功率输出。而功率的波动将会影响电力计算风电接入容量的改进算法的有效性。文献[5]仿系统的电压和频率等电气量，从而使电力系统的稳真分析了风电系统在多种情况下的暂态稳定性，从定性变差，给系统的安全、经济运行带来显著的影而确定风电的接入容量。响【JJ。所以，从某种意义上来说，风电场实际上是本文基于DIgSILENT／PowerFactory仿真平台，电力系统的一个很大的干扰源。以新疆某地区实际电网为例，构建了风电系统数字因此，随着风电在电网中所占的比例逐渐增高，仿真模型。针对由恒速风力发电机组构成