大规模风电并网系统控制问题综述

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1、第37卷第6期四川电力技术Vo1．37。No．62014年l2月SichuanElectricPowerTechnologyDec．。2014大规模风电并网系统控制问题综述罗亘。汪万平(1．国网四川省电力公司，四川成都610041；2．国网四川省电力公司电力科学研究院，四川成都610072)摘要：随着国家能源结构的调整，风电并网系统的规模迅速扩大，大规模风电并网对电网安全稳定运行会带来很大冲击。介绍了中国风电发展的整体概况，分析了风电并网对电力系统运行的影响因素，综述了风电并网系统控制技术的研究现状与

2、发展方向。关键词：风力发电；控制技术；风电并网；电力系统Abstract：Withtheadjustmentofnationalenergystructure，thescaleofwindpowerintegrationincreasesrapidly．Large—scalewindpowerintegrationhasagreatimpactonthesafeandstableoperationofpowerd．ThegeneralsituationofwindpowerdevelopmentinC

3、hinaisintroduced，andtheinfluenceofwindpowerintegrationontheoperationofpowersystemisanalyzed．Finally，areviewoftheresearchstatusanddevelopmenttrendofcontroltechniqueinwindpowerintegrationisgiven．Keywords：windpowergeneration；controltechnique；windpowerinteg

4、ration；powersystem．中图分类号：TM711文献标志码：A文章编号：1003—6954(2014)06—0040—04GW，分别占各自总装机容量的11．85％、19．01％、0引言10．64％、2．15％和0．43％。其中，北方地区的风电并网容量占总并网容量的90％以上。目前，有l2随着电力系统中风力发电水平持续保持高速增个省级电网的风电成为第二大装机电源，分别是天长，越来越多的风电场开始接入电压等级更高的电津、冀北、蒙东、山东、山西、蒙西、辽宁、吉林、黑龙网。风电的大规模接人对电网的

5、运行带来诸多影江、宁夏、江苏和上海。可见，风电已成为中国支柱响，如电网安全稳定、调峰调频、电能质量、备用配置能源之一。等问题。这些问题不仅影响到大电网的安全运行，同时也是制约电网接纳风电的瓶颈⋯。通过研究2风电并网对电力系统的影响风电并网关键技术，对风电并网过程进行有效控制，能在现有的网架结构、电源结构、负荷特性、风电功2．1风电并网对电网稳定性的影响率预测水平、风机制造技术水平等前提条件下，提高(1)风电并网对电网暂态稳定性的影响。在风电网接纳风电的能力，从而保障电网的安全稳定运电装机比重较大的区域

6、电网中，由于风电并网改变行。了电网原有的潮流分布、线路传输功率和整个系统的惯量，风电接人和电网的暂态稳定性会发生变1中国风电发展整体概况化J。如果区域电网足够坚强，则在系统发生故障后，风电机组故障清除并恢复机端电压并稳定运行，近十年来，风电技术快速发展，中国风力发电的区域电网的暂态稳定性能得到基本保证；如果地区发展尤为突出。从20世纪90年代以来，中国风电电网相对薄弱，则风电机组在系统故障清除后，无法并网容量以年均20％左右的速率高速增长，在各类重新建立机端电压，风电机组运行失去稳定，从而引新能源中，

7、风电装机增长速度居于首位，截至2013发地区电网暂态电压稳定性的破坏。此时，需要利年，风电并网总容量达到62．4GW，居世界第一位。用风电场或风电机组的保护将风电场或风电机组切华北、东北、西北、华东、华中电网风电并网容量分别除以保证区域电网的暂态稳定性；或者通过在风电达到24GW、19．2GW、12．6_GW4．7GW、0．88．场侧安装动态无功补偿装置，在暂态过程中及故障·40·第37卷第6期四川电力技术Vo1．37。No．62014年l2月SichuanElectricPowerTechnolog

8、yDec．，2014后电网恢复过程中支撑电网电压，保证区域电网的善风电接入区域电网的电压水平和电压稳定性。在暂态电压稳定性。电网的实际运行中，在风电功率波动大、无功需求量(2)风电机组低电压穿越能力问题。低电压穿大且变化相对较快时，单纯依靠电容器组快速投切越(1owvoltageridethrough，LVRT)是指在风机并网不能满足控制的要求，需要在风电场内安装能够在点电压跌落时，风电机组能保持并网，甚至向电网提风速波动时提供快速的无功支撑，有利于电网