含大量风电场地区电网孤网后稳定控制策略分析

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1、第39卷第3期四川电力技术Vo1．39，No．32016年6月SichuanElectricPowerTechnologyJun．，2016含大量风电场的地区电网孤网后稳定控制策略分析胡仁祥，徐立亮，王明慧，赵亚南，常喜强(1．吐鲁番供电公司，新疆吐鲁番838000；2．新疆电力公司，新疆乌鲁木齐830002)摘要：针对含大量风电场的地区电网，外送时联络线发生永久故障造成地区电网孤网后，运用PSASP程序仿真分析电网电压、功角稳定问题的动态过程，提出稳定控制策略，并对不同的稳定控制策略进行了分析。结果表明，不同运行方式下，采用不同的控制策略，可以保证孤网稳定运行，该结果可为此类事故

2、的处理提供依据。关键词：电力系统；稳控；控制策略；风电场Abstract：Duringthepowerdeliveryofregionalpowergridwithlargeamountofwindfarms，apermanentfaultoccursinthetieline，whichmakestheregionalpowergridbeisolated．Thedynamicprocessofgridvoltageandpoweranglestabilityisana-lyzedwithPSASPsimulationprogram，thestabilitycontrolstrat

3、egiesayeproposed，andthedifferentstabilitycontrolstrategiesayeanalyzed．Theresultsshowthatunderdifferentoperationmodes，usingdifferentcontrolstrategiescanensurethestableop—erationofisolatedpowerd，whichcanprovideabasisfordealingwithsuchaccidents．Keywords：powersystem；stabilitycontrol；controlstrateg

4、y；windfarm中图分类号：TM712文献标志码：A文章编号：1003—6954(2016)03—0017—04仿真分析的地区电网中，风电机组以双馈风电0前言机组居多，其控制系统如图1所示。参攫测徽点M电力系统稳定指电力系统在正常运行时，经受干扰而不发生非同步运行、频率崩溃和电压崩溃的能力。暂态稳定通常指保持第一或第二个振荡周期而不失步，其判据是电力系统遭受每一次大扰动(如短路、切除故障、切除线路、切机等)后，引起电力系统机组之间的相对功角增大，在经过第一个最大值后作同步的衰减振荡，系统中枢点电压逐步恢复。电网正常运行时，风电场变桨距风力发电机可图1双馈变速风电机组的控制系统自

5、动调节自身的桨距来实现最大功率输出，却不能双馈发电机的最大特点就是转子通过一个背靠根据电网的总负荷量自动调节功率输出，风电所独背脉冲宽度调制变流器与电网相连。电网侧变流器有的随机性、间歇性特性，使得风电的出力不可控。的主要功能是控制电容电压使其恒定，从而为转子对于系统功率缺额，风力发电机无能为力。侧变流器提供电源支持；转子侧变流器为转子绕组下面主要针对含大量风电场的地区电网，两回提供幅值、相位和频率可变的励磁电流，从而可对有外送联络线通道发生故障造成地区电网孤网后，分功功率和无功功率进行独立控制。析并采用不同的控制策略，保证孤网稳定运行。1．2风电场模型风电机组额定容量相对较小，这

6、里采用额定容1风电机组和风电场模型量为1．5MW的双馈感应电机的变速风电机组进行仿真分析，风电场装机容量较大时，采用多台风电机1．1基于双馈感应电机的风电机组模型组并联的方式接人系统。风电场模型如图2所示。·17．第39卷第3期四川电力技术Vo1．39，No．32016年6月SichuanElectricPowerTechnologyJun．，2016因此，为满足风电场出力快速增长的要求，必须。配备响应速度足够快的无功补偿装置，才能保证电雁变卜■——_1厂、Iii{l压快速稳定。无功补偿装置的响应速率受到线路电～压、输送有功功率、线路参数和有功功率变化率的影690v8~响。风图2风

7、电场等效模型综合公式(1)、(2)可知，单个风电场的有功送风电机组输出电压690V，经过一级升压到35出受输送功率总值、电压水平和线路参数影响，并且kV，通过35kV线路输入风电场升压站，再通过220有功变化率也对无功补偿的响应速率提出了要求。kV变电站升压后，经220kV输电线路接人电网。4某地区电网简介2风电对系统频率的影响该电网处于新疆主电网的末端，网内电源主要频率是电力系统重要的电能质量，由系统中有以风电、水电装机为主，其中6座风电场的总装机规功功率的供需平衡