双馈风电机组对接入区域系统暂态功角稳定性影响分析

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1、第44卷第6期电力系统保护与控制V_01．44NO．62016年3月16日PowerSystemProtectionandControlMar．16，2016DOI：10．7667／PSPC151725双馈风电机组对接入区域系统暂态功角稳定性的影响分析刘斯伟，李庚银，周明(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京102206)摘要：系统惯性中心的动态行为可以有效地反映系统的整体动态趋势。基于系统惯性中心的动态数学模型，推导了双馈风电机组(DoublyFedInductionGenerator,DFIG)接入后的系统惯性中心运动方程。并通过分析DFIG接入对

2、系统惯性中心运动方程中关键因素的影响，揭示了DFIG以不同方式接入系统时对系统惯性中心功角加速度暂态响应的影响机理。当DFIG直接接入系统时，系统惯性中心的暂态功角加速度的变化趋势主要取决于DFIG的接入容量和暂态功率响应特性。当DFIG等容替代同步发电机组接入系统时，DFIG的暂态功率响应和被替代同步发电机组的功率和惯量在原系统中的比重大小将共同决定系统惯性中心的暂态功角加速度的变化情况。仿真结果验证了理论分析的有效性和正确性。关键词：双馈风电机组(DFIG)；系统惯性中心；暂态功角稳定性；功角加速度；影响机理Impactanalysisofdoubly—fedi

3、nductiongeneratoronthetransientanglestabilityoftheregionwithwindpowerintegratedLIUSiwei，LIGengyin，ZHOUMing(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources(NoahChinaElectricPowerUniversity)，Beijing102206，China)Abstract：Thedynamicmotionofsystemcenterofinertia

4、(coi1Canefectivelyindicatethegeneraltrendofapowersystemdynamics．Basedonthis，thedevelopedCOIdynamicmodelconsideringintegrateddoubly—fedinductiongenerators(DFIGs)isproposed．WiththeimpactsofDFIGsonthekeyfactorsinCOIdynamicmotionsdeduced，theinfluencemechanismofDFIGsonthepowerangleaccelerat

5、ingspeed(PAAS)ofsystemCOIisthendeeplyinvestigated．IfDFIGsareintegratedwithoutdisplacingsynchronousgenerators，thechangeinPAASofsystemCOIismainlydeterminedbythecapacityandtransientpowerresponseofintegratedDFIGs．Andwhensynchronousgeneratorsaredisplaced，thechangeinPAASofsystemCOIisafectedj

6、ointlybytheDFIGtransientpowerresponseandtheproportionsoftheinertiaandcapacityofdisplacedsynchronousgeneratorsintheoriginsystem．Thetheoreticalanalysisisefectivelyverifiedandillustratedbysimulationstudies．ThisworkissupportedbytheMajorProgramoftheNationalNaturalScienceFotmdationofChina(No

7、．51190103)andthe“111”Project(No．B08013)．Keywords：doubly-fedinductiongenerator(DFIG)；systemcenterofinertia(COI)；transientanglestability；powerangleacceleratingspeed；influencemechanism电机组(DoublyFedInductionGenerator，DFIG)因其O引言变速运行范围宽、变流器容量小等优点，成为我国当今由于能源危机、环保压力以及风电制造技风电场中应用最广泛的风力发电机型【4】