双馈风力发电机组对电力系统稳定性影响

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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．1．2O11双馈风力发电机组对电力系统稳定性影响郝正航，余贻鑫(1．天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室，天津300072；2．贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550003)摘要：双馈感应发电机(DFIG)在定子磁链或电压定向的矢量控制下，其功角动态行为均具有快变特性，致使DFIG对常规同步发电机(sG)的首摆稳定性和阻尼特性产生重要影响。研究发现，DFIG和sG的功角摇摆曲线可能存在两类交点，将其分别定

2、义为主动交越点和被动交越点，交越性质决定了DFIG对SG稳定性影响的性质。大扰动时，sG的首摆期间有主动交越交点，DFIG降低了系统的暂态稳定性；后续摇摆期间有被动交越交点，DFIG起到了正阻尼作用。关键词：电力系统；风力发电；双馈电机；暂态稳定；阻尼特性Theinfluenceofdoubly-fedinductiongeneratoronstabilityofpowersystemHAOZheng．hang～，YU．xin(1．KeyLaboratoryofPowerSystemSimulationandControlofMinistryo

3、fEducation，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．DepartmentofElectricalEngineering，GuizhouUniversity，Guiyang550003，China)Abstract：Whenvectorcontrolstrategyisemployed，basedonstatorfluxorientationorstatorvoltageorientation，thepowerangleofDFIGhasasensitivedynamicbehavior．Duet

4、othischaracteristic，thefirstswingstabilityanddampingofconventionalsynchronousgenerator(SG)aregreatlyinfluencedbyDFIG．ItisfoundthattwosortsofpoweranglecurvecrosseswillbeproducedwhenDFIGandparallelSGareintegratedintopowergrid．Inthispaper，thetwoanglecurvescrossesaredefinedaspos

5、itivecrossandpassivecross，whosecrossnaturedeterminestheeffectofDFIGonthestabilityofSG．Whenalargedisturbancehappensinpowergrid，thepositivecrosswillappearintheperiodoffirstswingandtransientstabilityofpowersystemwillbeweakened．But，thepassivecrosswilloccurinthesucceedingsecondsa

6、ndDFIGwillaccordinglyenhancedampingofSG．ThisworkissupportedbySpecialFundoftheNationalBasicResearchProgramofChina(973)(No．2004CB217904)．Keywords：powersystem；windgeneration；doublyfedinductiongenerator；transientstability；dampingcharacter中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：1674-3415(2011)03-

7、0007-05用特征分析法研究了一个4机系统，得出DFIG风0引言电场对附近发电机参与的模式有正阻尼贡献，对远双馈感应发电机(DFIG)已经成为大型风电场方机组的本地模式没有影响；在大扰动下，不同场主要机型【JJ。虽然DFIG与传统笼型电机相比有很景对首摆稳定性有正面影响，也有负面影响。文献多优势L2J，但是，百万千瓦级双馈式风电场，对电[7]认为DFIG取代部分常规机组后，系统总机械惯力系统稳定性的影响不容忽视。文献【3】认为DFIG性减小，由此提出，通过计算特征值对惯性常数的和传统笼型机组对比，有利于电力系统暂态稳定，灵敏度，来判断DFIG

8、对系统影响的性质。文献[8】但该文未给出DFIG与常规SG的对比结果。文献f4]认为DFIG风电场能改善电力系统稳定性。文献【9】研究了DFIG与常规