大规模变速风电机组并网研究

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1、研究与开发大规模变速风电机组的并网研究林焱王剑2江伟张健许志红2(1．国网福建省电力有限公司电力科学研究院，福州350007；2．福州大学电气工程与自动化学院，福州350116)摘要本文结合福建福清地区的风电“十二五”规划数据，通过建立基于实际运行特性的风电场和区域电网模型，在PSCAD／EMTDC软件平台上对大量主流的变速风电机组——直驱永磁风电机组接入对电网电压脖影响进行了研究，为该地区风电并网系统的规划和设计提供了仿真分析基础。关键词：变速风电机组；直驱永磁风电机组；并网；PSCAD／EMTD

2、CResearchonLarge-scaleVariableSpeedWindTurbinesIntegrationLinYanlWangJian2JiangWeiiZhangJianlXuZhihonge(1．ElectricPowerResearchInstituteofFujianElectricPowerCompanyLimited，Fuzhou350007；2．CollegeofElectricalEngineeringandAutomationofFuzhouUniversity,Fuz

3、hou350116)AbstractBasedonthe12thFive—YearPlanprogrammedataofwindpoweroftheFujianFuzhouarea，thispaperestablisharegionalpowergridmodelwhichincludethewindfarmmodelbasedonitsactua1operationfeatures．Thenthepaperresearchestheinfluenceonthegridvoltagewhenthel

4、arge．scalevariablespeedwindturbines．suchas：Direct．drivePermanentMagnetSynchronousGeneratorfD—PMSG)，integrationonthePSCAD／EMTDC，forthesakeofofferthesimulationanalysisfortheplanninganddesignofthewindpowergridsystem．Kevwords：variablespeedwindturbine：D．PMS

5、G：integration：PSCAD／EMTDC随着变速风电机组的单机容量逐年提高，兆瓦究了风电容量较大时，风速扰动对电网运行的影响。级直驱永磁风电机组(PMSG．PermanentMagnet文献[6]虽然充分考虑了风电场的具体特性，但却未SynchronousGenerator)和双馈风电机组(DFIG．就多个风电场同时接入实际电网进行进一步的研究。Doubly．FedInductionGenerator)逐渐成为当前的主丹麦等风电较发达的国家都采取一系列相对完流机型。然而，由于风电机组单机容

6、量的增加和风电善的并网导则对风电并网引起的系统安全及稳定问场规模的不断扩大，大规模大容量变速风电机组接入题进行评估。国内在关于大规模风电接入对实际大对电网的规划及安全稳定运行的影响也越来越大。在电网的安全性和稳定性问题上的研究仍然比较少。风电占电网总容量仍较小的现阶段，风电接入主要对本文以福建福清地区风电“十二五”规划数据接入点电网的电压质量和电压稳定性产生影响【l】。为依托，利用PSCAD软件建立含变速风电机组和文献[4]利用基于P—V曲线的稳态分析法对两个区域电网实际运行特性的动态仿真模型，对大

7、规模风电场同时接入引起的电压问题进行了研究。文献PSMG风电机组接入引起的电网电压变化进行仿真[5]在对国外电网导则进行分析的基础上，研究了四研究，为“十二五”期间福建地区风电并网系统的种典型风力发电机组的动态建模特点。上述文献均仅规划和运行提供参考。将风电场当作电网中的一个功率因数固定的Pp节1风电并网动态模型点，而为考虑有功出力不同时风电场的具体特性。而文献[6]则是在Matlab／Simulink和DigSilent上搭建了1．1区域电网模型含有双馈风电场的IEEE9节点电力系统模型，并研福清

8、地区2015年的电网发展规划如图1所示，2014年第12期嚎囊

9、l穰燕I1研究与开发为了评估风电有效并网后对该区域电网的影响，假表1PMSG风电机组的主要参数设该电网规划都按时完成。额定功率／kw2000E日已建、规划风电场额定电压／v660O已建、规划220、，变电站发额定电流，A1896．97电机额定频率／Hz9．5山参定予电阻／Q8数．49101直轴同步电抗觚0．09719交轴同步电抗／Q0．1676切入风速／(m／s)3．5风力额定风速／(m／s)12机切出风