海上风电场并网后潮流计算研究

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1、第28卷第5期可再生能源Vol.28No.52010年10月RenewableEnergyResourcesOct.2010海上风电场并网后的潮流计算研究张伟，余莉，刘玉娟（南京信息工程大学信息与控制学院，江苏南京210044）摘要：根据海上风电机组的特点，建立了简化的异步发电机组等效稳态模型。考虑海上风能速度与发电机组的有功功率、机端电压、无功功率以及滑差率的关系，设计出有大型海上风电场并网的电力系统潮流计算方法；并通过电力系统分析综合程序（PSASP）的用户程序接口（UPI）调用动态连接库文件，进行系统的潮流

2、计算；最后通过PSASP自带的WSCC9节点系统验证了设计的可行性。关键词：并网；海上风电场；潮流计算；电力系统分析综合程序中图分类号：TK89;TM744文献标志码：A文章编号：1671-5292（2010）05-0036-03StudyoncalculationofpowerflowofgridconnectedoffshorewindfarmZHANGWei，YULi，LIUYu-juan（CollegeofInformationandControl,NanjingUniversityofInformati

3、onSciences&Technology,Nanjing210044,China)Abstract:Thispaperproposesasimplifiedsteady-stateequivalentmodelofasynchronousgenera-tors.Withregardtotherelationshipbetweenthewindvelocityandgenerator'sactivepower,terminalvoltage,reactivepower,aswellastheslipratiore

4、spectively,amethodtocalculatethepowerflowforlarge-scaleoffshorewindfarmisproposed,andthecalculationiscarriedoutbycallingthedynamicbindingdatabasefilefromtheUserProgramInterface(UPI)ofthePowerSystemAnalysisPackage(PSASP).Thefeasibilityofthismodelisfinallyvalid

5、atedthroughtheWSCC9nodesystemincludedinPSASP.Keywords:gridconnected;offshorewindfarm;powerflowcalculation;PSASP0引言电压、有功功率、无功功率和滑差的关系，而且简风电是一种波动性、间歇性电源，风电的大化了潮流计算的过程。最后，通过WSCC9规模并网会对局部电网的稳定运行造成影响。随（WesternSystemsCoordinatingCouncil9）系统的着海上风电机组容量和风电场规模的不断增大，算例证

6、明了该方法的正确性和有效性。迫切需要研究大型海上风电场并网后对电力系1海上风电机组的数学模型统的影响。潮流计算是分析大型海上风电机组并目前，海上风电机组多采用异步发电机。大网对整个电网产生影响的基础，也是研究电网的型海上风电场一般由几十台或者上百台的异步[1]稳态运行及电网稳定性分析的研究基础。风电机组成，计算海上风电场并网的电力系统潮本文提出了一种海上风电场并网的电力系流时，必须要考虑风电机组的稳态数学模型，并统潮流计算的迭代方法，即修改雅克比矩阵中海将其扩展到系统的方程中，进行联立求解。上风电场节点的无功不平

7、衡量来进行潮流计算异步发电机的等效电路和功率传递关系如的迭代。这种方法不但考虑了海上风电场的机端图1所示。收稿日期：2009-12-04。基金项目：江苏省高校自然科学基金资助项目（08kj470001）；南京信息工程大学科研基金资助项目（09JY0031）。作者简介：张伟（1976-），女，讲师，博士研究生，从事电力系统分析、控制以及新能源方向的研究工作。E-mail:nuistzhangwei@163.com·36·张伟，等海上风电场并网后的潮流计算研究2大型海上风电机组并网的电力系统潮流计算将电力系统的节点电

8、压方程式展开为节点功率方程如式（5）：j=n.....Pi+jQi=UiIi=UiΣYijUj(j=1,2,…,n)（5）j=1..令式（5）中，Yij=Gij+jBij，Uj=ei+jfi，并将实部和虚部分开后得到节点功率方程为j=nPi=Σ[ei(Gijej-Bijfj)+fi(Gijfj+Bijej)]风力发电机将自然风转化为机械能，由此j=1j=n（6）获得的机械