风电水电互补电力系统稳定性分析与计算
风力发电与电网互联互通中的电力系统稳定性分析与调控
风力发电与电网互联互通中的电力系统稳定性分析与调控摘要：风力发电与电网的互联互通是将风力发电站与电网连接起来，实现风能的有效输送和利用。
这需要适应电网的互联条件和要求，以确保发电的安全和稳定，并接受电网的功率调度。
风力发电的互联互通有助于实现可再生能源的利用和减少对传统能源的依赖，为可持续发展提供了重要支持。
关键词：风力发电与电网；互联互通；电力系统稳定性1风力发电与电网互联互通概述1.1风力发电站构成风力发电站通常由多台风力发电机组成，每台发电机都装备有风力涡轮机、发电机、控制系统等设备。
风力涡轮机是风力发电的核心部件，将风能转化为机械能，并通过发电机将机械能转化为电能。
1.2输电系统风力发电站通常包括一个输电系统，它将风力发电机产生的电能输送到接入的电网中。
输电系统由变压器、电缆、开关设备等组成，以确保发电的安全输送和高效利用。
1.3电网互联风力发电站通过电网的互联互通，将产生的电能输送到电力系统中，并与其他发电厂和用户相连。
这种互联互通可以是通过高压输电网进行，也可以是通过低压配电网进行。
1.4变频技术风力发电机通常使用的是变频技术，即将直流输出的风力发电机通过变频器转换为交流电，以适应电网的要求。
变频技术可以实现电力的精确控制和调节，以适应电网的频率和负荷变化。
1.5并网条件为了确保风力发电站与电网的稳定运行和互联互通，需要满足一定的并网条件和要求。
这些条件包括电网的稳定性、频率和电压的可控范围、电网故障保护等。
风力发电站需要符合这些条件，以保证风力发电的可靠性和安全性，并与电网实现良好的兼容性。
1.6功率调度风力发电站在与电网互联互通后通常会接受电网的功率调度。
电网运营商将根据电力系统的负荷需求和电力市场的供需情况，对风力发电站的发电功率进行调节和安排，以实现电力系统的平衡和稳定运行。
2风力发电与电网互联互通中的电力系统稳定性分析2.1风力发电波动性分析风力发电的特点之一是其波动性。
由于风力的随机性和不稳定性，风力发电的输出功率会随着风速的变化而波动。
风力发电系统的可靠性与稳定性分析
风力发电系统的可靠性与稳定性分析随着环境保护意识的增强和对传统能源的需求减少，风力发电系统作为一种清洁、可再生的能源形式逐渐受到关注。
然而，由于受到自然环境的影响，风力发电系统在可靠性与稳定性方面面临着一系列的挑战。
本文将重点分析风力发电系统的可靠性与稳定性，并提出一些解决方案。
一、可靠性分析风力发电系统的可靠性是指系统在一定时间内正常运行的能力。
可靠性分析是在不同的工况和环境条件下评估风力发电系统的性能和故障情况，以确定系统的可靠性水平。
主要有以下几个方面的内容需要考虑。
1. 设备可靠性分析风力发电系统的设备包括风力发电机、风轮、传动装置、发电机组等。
针对每个设备，需要评估其故障率、平均修复时间以及维修周期等指标，通过故障树分析、可靠性块图等方法，确定各设备之间的关系和故障概率，以评估整个系统的可靠性。
2. 气象条件分析风力发电系统的运行受到气象条件的影响，如风速、温度、气压等改变都会对系统的运行产生影响。
因此，根据历史气象数据和实时监测数据，对气象条件进行分析，以预测可能的故障情况和系统的可靠性水平。
3. 停机监测与维修计划风力发电系统的停机会对系统的可靠性产生较大影响。
因此，建立停机监测系统，及时发现系统故障并制定合理的维修计划是提高系统可靠性的关键。
通过对设备的定期巡检和故障预测，可以减少计划外的停机时间，提高系统的可靠性。
二、稳定性分析风力发电系统的稳定性是指系统在不同工况下的运行状态。
稳定性分析是评估系统在风速不断变化以及其他外界条件变化下的动态响应能力。
主要包括以下几个方面。
1. 风场分析风力发电系统的工作状态与风场的状况息息相关。
因此，通过对风场的分析，包括风速、风向、风能等参数的测量与监测，对风力发电系统的稳定性进行评估。
合理选择优质的风能资源，对系统的稳定性有着至关重要的影响。
2. 直流与交流系统的匹配将风能转化为电能的过程中，需要将直流发电转化为交流电，并进行配电与传输。
因此，对直流与交流系统进行匹配分析，确保系统运行的稳定性。
电力系统稳定性分析与评估
电力系统稳定性分析与评估电力系统是现代社会中最为关键的基础设施之一，对于国家经济的发展和人民生活的保障都具有非常重要的作用。
在这样一个大系统中，要保证系统的稳定性是非常必要的。
如果系统失稳，将会导致电力系统运行中断甚至导致系统崩溃。
因此，本文将针对电力系统稳定性进行分析与评估。
电力系统的稳定性是指电力系统在扰动作用下能够保持稳定的能力。
这种扰动可以来自于负荷的变化，也可以来自于外部电网的故障。
为了量化电力系统的稳定性，通常采用以下三种指标：动态稳定、暂态稳定和静态稳定。
动态稳定性是指电力系统在运行过程中对于较小的扰动，如负荷变化和电力设备的故障等，能够保持稳定的能力。
而暂态稳定性则是指电力系统在经历重大扰动后，如输电线路发生短路或电力设备过载燃毁等故障，能够在短时间内回复到原有的稳定状态的能力。
最后，静态稳定性是指电力系统在负荷变化或电力设备参数变动时，能够保持稳定的能力。
在评估电力系统的稳定性时，需要先了解电力系统的结构及其构成元素。
电力系统主要由发电机，变压器，输电线路和负荷组成。
其中发电机和变压器是电力系统中的重要组成部分，它们的稳定性对于整个系统的稳定性起着至关重要的作用。
对于电力系统的稳定性评估，可以采用各种方法，如经典的机械特征法、模型误差法和现代控制理论等。
机械特征法是最早的一种用于分析电力系统动态稳定性的方法，通过计算电力系统的阻尼比和动稳定裕度等特征来评估电力系统的稳定性。
而模型误差法则是通过建立电力系统动态模型，并比较建立模型和实际情况之间的误差，进而评估系统的稳定性。
现代控制理论则采用现代数学方法对电力系统进行建模，评估系统的稳定性。
对于电力系统的稳定性评估结果的应用，可以帮助决策者更好地了解电力系统的稳定性情况，进而制定更好的系统运行措施。
例如可以设立一套系统监控指标，能够及时预警电力系统运行及其稳定可能出现的问题，及时采取措施，保障该系统的长时间、高负荷运行。
最后，总的来说，电力系统稳定性分析与评估是电力系统维护中一个不可或缺的环节。
电力工程建设电力系统的稳定性分析与优化
电力工程建设电力系统的稳定性分析与优化电力系统的稳定性是指电力系统在各种外界干扰和内部故障的情况下，仍能保持正常运行、维持电压、频率等参数稳定的能力。
稳定性分析与优化是电力工程建设中至关重要的环节，对于确保电网运行安全、提高供电质量和可靠性具有重要意义。
一、电力系统的稳定性分析电力系统的稳定性分析是指通过对电力系统的电力流、短路、负荷扫描等方式进行分析，评估电力系统在各种工作状态下的稳定性能力。
主要包括静态稳定性和动态稳定性两个方面。
静态稳定性是指在电力系统负荷变化、运行条件变化等情况下，电力系统是否能够保持电压稳定、频率稳定等参数的能力。
静态稳定性分析方法主要有潮流计算、短路计算、负荷扫描等。
通过这些分析方法，可以评估电力系统的稳定性，并查找系统中的潜在问题，为后续的优化提供决策依据。
动态稳定性是指在电力系统发生故障或受到外界扰动时，电力系统是否能够迅速恢复稳定运行的能力。
动态稳定性分析方法主要有暂态稳定分析和暂态稳定计算。
暂态稳定分析可以通过建立系统数学模型，模拟各种故障情况，预测系统在不同故障情况下的稳定性能力。
暂态稳定计算则是通过求解电力系统动态稳定的微分方程组，得到系统动态响应的时间域波形，判断系统的稳定性。
二、电力系统稳定性优化电力系统稳定性优化是指通过合理地调节电力系统的参数和运行策略，提高电力系统的稳定性能力。
主要包括调压、调频、阻尼控制等手段。
调压是指通过控制发电机励磁电压和变压器的调压器，调整电网电压的大小，使其保持在标准范围内，确保电力系统的电压稳定。
调频是指通过控制发电机的功率输出和负荷的平衡，调整电网的频率，使其保持在额定值附近，确保电力系统的频率稳定。
阻尼控制是指通过调节电力系统中的电抗器和电容器等无功补偿装置，改变系统的阻抗特性，提高系统的阻尼比，抑制系统振荡和失稳现象，增强电力系统的稳定性。
此外，还可以通过优化电力系统的运行调度策略，合理分配电力系统的负荷和发电资源，减少系统过载、过压等不稳定因素。
电力系统中的风电并网技术与稳定性分析
电力系统中的风电并网技术与稳定性分析近年来，全球范围内的能源需求不断增长，同时环境问题也日益凸显。
为了寻找新的可再生能源替代传统的化石燃料能源，风能作为一种广泛可利用的资源成为了各国重点发展的领域之一。
风电作为风能的转化形式之一，其在电力系统中的并网技术及稳定性分析已成为当前研究的热点。
风电是一种具有不确定性和波动性的能源，因此并网技术对于电力系统的稳定运行至关重要。
风电的并网技术要求将风电发电机连接到电力系统中，以实现风能与传统能源之间的平衡与互补。
同时，也需要确保从风电系统中注入电力的可靠性和稳定性，以满足用户对电能的需求。
为了实现这一目标，风电并网技术需要解决以下几个关键问题。
首先是风电并网对电网的影响。
风电系统的并网会引入一系列电力损耗和电力质量问题。
由于风速的不确定性，风电系统可能会造成电网电压和频率的波动。
此外，风电系统也可能引发系统频率的不稳定性甚至导致短暂系统失稳。
因此，在设计风电并网系统时，需要充分考虑电网稳定性以及与其他发电系统的协调，并采取适当的措施来减轻对电网的影响。
其次是风电发电机的控制策略。
风电并网系统需要有效地管理风电发电机的输出功率，并确保其与系统的负荷匹配。
为此，需要制定合理的控制策略，包括电网同步控制、功率控制和电压控制等。
这些控制策略不仅需要灵活地调整风电发电机的工作状态，还需要确保系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中，需要根据风电发电机的类型和电网的特点选择合适的控制策略。
此外，风电并网系统还需要合理地设计并考虑电网的规模与数量。
风电系统的规模越大，其对电网的影响也就越显著。
因此，在设计风电并网系统时，需要综合考虑系统的规模与数量，以避免过度集中或过度分散的情况发生。
同时，还需要考虑电网的承载能力和适应能力，以确保电网的稳定运行。
除了并网技术，稳定性分析是评估和改进风电系统性能的重要手段。
稳定性分析可以帮助我们识别潜在的问题并提出相应的解决方案。
在风电系统中，稳定性分析包括纵向稳定性和横向稳定性两个方面。
电力系统的稳定性分析及优化
电力系统的稳定性分析及优化一、稳定性分析的概念和意义电力系统稳定性是指当外界扰动（如负荷变化，短路故障等）发生时，电力系统的设备能够保证正常的运行，不会发生不可逆的系统损坏和严重的电力停电现象。
稳定性的分析和优化是保证电力系统正常运行的一个必不可少的工作。
二、稳定性分析的方法（1）能量分析法能量分析法是通过对发电机转子能量进行分析和比较，来确定系统稳态运行是否处于稳定状态的一种方法。
其基本原理是同步发电机在稳态运行时，总能量守恒，当总能量不守恒时，就会引起系统的偏离，从而导致电力稳定性的降低。
（2）相平面分析法相平面分析法通过建立电力系统稳态模型，以相平面的方式展示稳态点所在位置及其稳定性的情况。
通过对相图的分析可以确定电力系统中的稳态点及其对应的特征根，从而判断系统的稳定性是否存在问题。
（3）大电网动态仿真分析法随着电力系统的不断发展和电网的日益复杂，电力系统模型的非线性程度也日益增加。
大电网动态仿真分析法可以在复杂的电力系统中有效地模拟复杂的电网系统，准确地分析系统的稳定性和优化措施。
三、稳定性优化的方法（1）增加备用发电机在电力系统中增加备用发电机，可以使系统的发电能力得到提高，同时对于系统的稳定性也有很大的帮助。
在电力系统发生故障或突发大负荷时，增加的备用发电机可以迅速转入工作，保证系统的正常运行。
（2）降低系统的电压质量在电力系统的运行中，电压降低和波动都会影响电力系统的稳定性。
通过降低电力系统的输电线路电阻，增强电力系统的电压稳态控制功能，可以有效地提高系统的电压质量，从而提高系统的稳定性。
（3）配电自动化系统的升级现代化的配电自动化系统可以通过采用现代化的控制技术，对电力系统进行远程监控和自动化控制。
在电力系统的发生故障时，自动化系统可以及时切断故障段进行隔离，最大限度地保证了电力系统的稳定性，并且对于系统的后期的优化工作也具有重要的意义。
四、稳定性分析的案例应用在实际的电力系统运行中，稳定性分析在保证电力系统正常运行的过程中起着重要的作用。
电力系统的稳定性分析与优化
电力系统的稳定性分析与优化近年来，电力系统的稳定性一直是电力行业的研究热点之一。
随着电力需求的不断增长以及电网的扩展，电力系统的稳定性问题变得尤为重要。
电力系统的稳定性是指在外界扰动下，电力系统能够保持正常运行，避免发生大范围的停电事故。
为确保电力系统的安全稳定运行，需要对电力系统进行分析和优化。
一、稳定性分析电力系统的稳定性分析是通过模拟电力系统的运行情况，预测在不同工况下系统是否会发生不稳定现象。
稳定性分析可分为静态稳定性和动态稳定性两个方面。
静态稳定性是指电力系统在正常运行状态下，承受外界扰动后是否能够保持稳定。
常用的静态稳定性分析方法包括潮流计算、电压稳定性评估和暂态稳定分析。
潮流计算是用来计算电力系统各节点的电压、功率和电流分布情况。
通过潮流计算，可以了解电力系统中各个组件的运行状态，进而判断系统是否存在负载过重等问题。
电压稳定性评估是指电力系统在负载变化或其他扰动情况下，电压是否会超出设定范围，以及是否能够恢复到稳定状态。
暂态稳定分析主要是分析电力系统在供电中断后，是否能够快速恢复稳定工作状态，并研究系统中发生的暂态过程。
动态稳定性是指电力系统在发生较大扰动（如故障或失灵）时，是否能够保持稳定并恢复正常工作。
动态稳定性分析主要通过模拟系统的运行过程，研究电力系统在各种故障条件下的动态响应。
二、稳定性优化稳定性优化是指通过改善电力系统的结构和控制策略，提高系统的稳定性。
稳定性优化可分为传统优化方法和基于智能算法的优化方法两种。
传统优化方法主要是通过调整电力系统的结构和参数，改进传统控制策略，提高系统的稳定性。
常用的传统优化方法包括静态优化和动态优化。
静态优化主要是通过改变电力系统中的设备参数，如发电机励磁系统、变压器参数等，来提高系统的稳定性。
静态优化需要基于大量的数据和经验，对系统进行全面的分析和评估。
动态优化是通过改变系统的控制策略，如自动调压器、发电机出力控制等，来提高系统的稳定性。
风力发电并网系统的电网稳定性分析
风力发电并网系统的电网稳定性分析风力发电作为一种清洁、可再生能源，正逐渐成为世界各国重要的电力资源之一。
然而，由于风能的不稳定性和随机性，风力发电并网系统的电网稳定性一直是该领域的研究重点。
本文将对风力发电并网系统的电网稳定性进行分析。
一、风力发电系统的基本原理风力发电系统由风机、变频器和并网控制器等组成。
风机将风能转化为机械能，通过传动装置驱动发电机旋转产生电能。
电能经过变频器进行变频调速，然后经由并网控制器接入电网。
二、风力发电系统的电网稳定性问题2.1 风能的不稳定性：风速的变化会导致风力发电系统的电力输出产生波动，使得电力供需失衡，影响电网的稳定运行。
2.2 风力发电系统的功率控制问题：由于风力发电系统的输出功率受风速、转子转速和桨距等因素的影响，如何控制风机的输出功率对于电网稳定性至关重要。
2.3 风力发电系统与传统发电系统的整合问题：将风力发电系统与传统发电系统整合在一起时，需要考虑两者之间的协调与平衡，以保证电网的稳定供电。
三、风力发电并网系统的电网稳定性分析方法3.1 功率频率响应分析：通过对风力发电系统的电网频率响应进行分析，可以评估系统对电网频率变化的响应速度和稳定性。
3.2 功率振荡模态分析：通过对风力发电系统的功率振荡行为进行模态分析，可以判断其在电力故障等异常情况下的稳定性和可靠性。
3.3 功率电压响应分析：通过对风力发电系统的电网电压响应进行分析，可以评估系统对电网电压变化的响应速度和稳定性。
四、电网稳定性提升措施4.1 预测控制策略：通过对风速的预测和风机输出功率的控制，可以提前调整风力发电系统的输出，以实现电网稳定供电。
4.2 多能源协调控制策略：将风力发电与其他可再生能源相结合，通过多能源之间的协调与平衡，提高电网的稳定性。
4.3 储能技术的应用：利用储能设备对风力发电系统的电能进行储存，可以在需要时释放储能，平衡电网负荷，提供稳定的电力供应。
五、结论风力发电并网系统的电网稳定性是实现可持续能源发展的关键问题。
电力系统的稳定性分析与计算
电力系统的稳定性分析与计算电力系统是现代工业的重要基础，同时也是我们日常生活中不
可或缺的能源来源。
然而，由于电力系统涉及的工程问题较为复杂，所以电力系统的稳定性问题也就显得尤为重要。
电力系统的稳定性问题主要包括一系列的计算和分析，这些计
算和分析主要用于预估电力系统在各种异常情况下的稳定性情况，并对系统的稳定性进行优化。
在电力系统中，稳定性是指系统在扰动下趋向于恢复平衡的能力。
电力系统的稳定性问题可以分为两类：一是小扰动稳定性问题，即电力系统在小扰动下能否保持稳定；另一类是大扰动稳定
性问题，即电力系统在遭受较大扰动下，恢复平衡的时间和能力
是否得到保证。
在小扰动稳定性问题中，经常使用的方法是分析电力系统的阻
尼比、自然振荡频率和阻尼比的比值等指标，通过分析这些指标
的变化，来判断电力系统的稳定性。
在大扰动稳定性问题中，通常使用的方法是分析电力系统的电压、功率和频率变化等。
需要指出的是，在大扰动稳定性问题中，有时电力系统中的传输线路也可能会起到重要的作用，传输线路
的正确建模与计算也是电力系统稳定性问题的重要部分。
总的来说，在电力系统的稳定性分析和计算过程中，需要对电力系统的各种变量、参数进行准确的建模和计算，并对计算结果进行合理的分析和解释。
只有具备这些基本要素，才能保证电力系统在各种异常情况下的稳定性，并为我们的现代社会提供稳定的能源来源。
风能电力系统中的电力质量与稳定性分析
风能电力系统中的电力质量与稳定性分析随着全球节能减排的要求日益提高，风能电力作为一种清洁、可再生能源，已经吸引了越来越多的关注。
然而，由于风能电力的不可控和间歇性特点，在风能电力系统中保证电力质量和稳定性是一个十分重要的问题。
电力质量是指电能在传输、分配和使用过程中所需要的各种技术参数和限制条件。
它不仅关系到电力设备的安全运行和能效问题，同时也关系到用户的用电质量问题。
在风能电力系统中，由于风力的随机性和不确定性，产生的电能与市场需要的电能可能是不匹配的，容易引起电力质量问题。
其中，频率和电压稳定性是最主要的问题。
频率稳定性是指电网中电压变化的频率是否在某个范围内波动，一般要求在50±0.2Hz之间。
在风能电力系统中，由于风力的随机性，风机的输出功率会发生变化，这就会影响电网的频率稳定性。
如果风能电力系统中有较大的风电场并网，风电场产生的波动效应将会非常明显，会影响整个电网的稳定，因此需要对其进行频率稳定性分析和处理。
电压稳定性是指电网中电压的波动范围和变化速度是否合理，一般要求在220±10%之间。
如果电压波动过大或过小，会严重影响用户用电质量，还可能导致电力设备受损。
在风能电力系统中，由于风力的间歇性，风电场的输出功率也会发生波动，这就会影响电网的电压稳定性。
因此需要对其进行电压稳定性分析和处理。
为了保证风能电力系统的电力质量和稳定性，需要采取一系列技术手段来进行监测和控制。
其中，最常用的手段是调峰和储能。
调峰是指通过控制风机的输出功率来调整电网的负荷需求，从而保持电网的频率和电压稳定。
在风能电力系统中，可以通过改变风机的桨距、旋转速度等方式来控制风机的输出功率，实现对电网负荷的调节。
储能是指把风电场产生的多余电能存储在能量储存设备中，再在需要的时候释放出来，以满足电网需要。
储能设备包括电池、超级电容器、液压储能装置等多种形式。
储能技术的应用能够有效地平衡风电场的输出功率与市场需求之间的差距，提高风能电力的质量和稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
风电——水电互补电力系统稳定性分析与计算摘要本文介绍了含风力发电的风电一水电互补电力系统如何处理风力发电参数，进行稳定性分析与计算的方法，并结合新疆阿勒泰地区布尔津风电一水电互补电力系统计算实例验证其方法的正确性及可行性。
引言近年来，由于当代科学技术的发展，加之能源短缺和环境保护等方面的影响，人类正在致力于寻找可再生的，取之不尽，用之不竭又是洁净的绿色能源，而水能与风能是绿色能源中最有发展潜力和前景的品种。
同时水能与风能又都容易转化为能源的更高级形式一电能，其经济效益显著。
由于风力资源的随机性和季节性使风力发电的出力不平稳，风力发电不具备有功调节和无功调节的能力。
风电的缺点也就是无风就无电，影响到风电的连续及稳定性。
为了解决风电的连续性和稳定性问题就需要有一个互补系统。
在我国西北、华北、东北等内陆风区，风资源的季节分布特色大多为冬春季风大、夏秋季风小，与水能资源夏秋季丰水、冬春季枯水的季节分布正好形成互补特性，这是构建风能一水能互补系统的基础条件。
如果在上述地区内，以带有蓄水调节水库的水电站为依托，在风资源丰富的地点建设适当容量的风电场，两者以电网连接实现季节性能量互补，以水库做为能源调剂手段，就能够实现风能与水能这两种最佳绿色能源的联姻，充分发挥绿色能源的优势，以风一水联手供电取代传统的水一火联合供电，这将是人类能源利用形式的历史性突破。
由于阿勒泰地区的风资源和水资源具有极强的互补性，更由于阿勒泰地区具有较大的水电装机容量，而且其中有三个电站带有库容可观的调节水库，因此在该地区突破传统限制，在风电装机大大超出电网容量10％的条件下建设水电一风电互补系统，在技术上和经济上都是可行的。
在我国类似阿勒泰那样资源条件的地区还有很多，都可以构建水电一风电互补系统解决供电问题，这将是对现有禁区的重要突破，有可能为阿勒泰及有类似条件地区的电源建设找到一条最为多快好省的途径。
1问题的提出在电力系统中，传统的发电方式为水力发电和火力发电，一般均为同步电机。
目前，风力发电这一新成员加入电网，一般都采用电容励磁感应异步发电机。
使其分析计算复杂化。
风电的加入使电网的稳定性受到影响。
对风力发电机如何给定运行条件，如何建立数学模型、如何确定参数，是进行含风力发电的风电一水电互补电力系统静态和暂态及动态稳定性分析和计算的关键。
本文介绍了含风力发电的风电一水电互补电力系统如何处理风力发电参数，进行稳定计算的方法。
2风力发电机的处理电力系统是由发电厂、输电网络及电力负荷三大部分组成的能量生产、传输和使用系统。
在过去的几十年间，同步发电机(水轮发电机或汽轮发电机)、输电网络及负荷的稳定计算已经成熟。
只有风力发电技术在国内外都属于研究阶段，建立适合潮流计算、暂稳、动稳和静稳计算的风机数学模型的有关文献不多，大家都在各抒其见。
为此作者提出一种风力发电机处理方法。
从风机发电原理可知，当风机并网运行时，所发有功功率的大小只与风速有关，而与负荷变化无关。
当电网电压、有功功率和无功功率变化时，只能由电网的同步发电机所配励磁系统和调速系统调节。
异步发电机所配的气动设备和能量传递装置是不参与调节的。
因此风力发电机整体是一个像负荷一样的干扰源，随风速变化而干扰电网电压的恒定和功率的平衡，使其波动。
因此，在电力系统中，水火同步发电机，励磁系统、调速系统，风力异步发电机、负荷及电力网络组合成一个整体数学模型，如图1所示。
框图中水力发电机和火力发电机是被控对象，励磁调节系统、调速系统是控制器，输电线路和变压器用电阻、电容、电感等值电路来模拟，风力发电机和负荷相当于干扰源，当系统遭受到小扰动时，如负荷的变化、风速的变化，使风力发电机发出的电能忽多忽少，同步发电机端口处的参数发生改变，通过检测反馈环节与希望值比较产生偏差，水电、火电励磁调节系统及调速系统迅速调节，使得端口参数维持稳定，实现稳定供电。
当系统遭受到大干扰，如风速过高或过低，风力发电机的控制器动作，使全部风力发电机从网上切除，同步发电机端口处的参数将发生大的改变，水电、火电励磁调节系统及调速系统也应迅速调节，使得端口参数维持稳定，实现稳定供电。
若风机容量太大，将使系统瓦解，损失惨重，在实际运行中是不允许的。
在电力系统遭受扰动后的暂态过程中，风力异步发电机的电压和频率将不断发生变化。
所发出的功率也将随之改变。
因此，异步发电机按其原理可从恒定阻抗、电磁暂态、机电暂态和机械暂态及静特性角度建立静态和动态模型。
3风力发电系统数学模型的建立与仿真3．1潮流计算用模型。
在电力系统潮流计算中，风力发电机为异步发电机，吸收无功功率，发出有功功率，S—P～jQ，其特性类似于负荷，节点功率随电压和频率变化不可调。
不同的是负荷既吸收无功功率也吸收有功功率，S=一P—jQ。
因此含风力发电机的节点相当于PQ节点，按潮流计算中PQ 节点处理参加迭代计算，为了用户方便，我们编制的潮流计算程序只需用户输入正值的P 和Q，由计算机自动添加负号。
对风力发电机的PQ节点来说，P¨Q；，是给定的，可列出功率方程为：3．2恒定阻抗模型风力异步发电机若只考虑功率随电压变化的特性，则最简单的特性模拟方法是采用恒定阻抗。
即根据正常运行方式下风力异步发电机的出口端电压Vr。
和功率st。
=一PmjQ…用下式求出恒定阻抗：3．3电磁及机电暂态模型对于异步发电机，通过一些基本假定，可以列出其abc坐标系下的基本方程，然后，通过Park变换将其转换到(以同步转速旋转的)dqo坐标系。
风力发电机按定子绕组电压平衡方程和转子绕组电磁暂态方程和转子运动方程可得一组非线性方程，在各个运行参数稳态值附近线性化后其状态方程如下：3．4机械暂态模型在上述机电暂态模型基础上，进一步忽略转子暂态，即忽略所有电磁暂态，只考虑机械暂态过程中滑差变化的影响，即可得机械暂态模型。
即滑差变化时T型等值电路的等值阻抗值为：(1)根据自动控制理论的稳定性判据，即一个连续系统的所有极点都位于左半S平面(状态方程的根都具有负实部)，则该系统是稳定的，该线性化数学模型的状态方程的特征根为：所以该系统是稳定的。
(2)风电系统风速为随机输入(由于实际风速也是随机的)，其仿真曲线图4～图6与实际单台风力发电机的出力曲线(实测)很相似。
风速大其出力也大，风速小其出力也小。
可见风速对风力机的性能有非常大的影响，风速是系统的主要扰动源。
电网电流扰动对系统的影响相对来说较小。
4水力发电系统数学模型电力系统稳定计算中采用的同步电机数学模型，包括转子运动方程、电流电压方程以及电磁暂态过程方程三部分。
励磁调节系统数学模型考虑可控硅调节器的励磁调节系统、复式励磁装置及相位复式励磁装置三种。
原动机及调速系统数学模型考虑汽轮机调速系统和水轮机调速系统两种。
(上述模型略) 5风力发电系统稳定计算‘根据以上分析原理，我们应用高级计算机语言编制的程序对新疆阿勒泰地区布尔津县风电水电联网系统进行了潮流、静稳及暂稳计算。
布尔津电网目前主要由托洪台水电站供电，装机2×2000l×2500：6500千瓦。
电站建于布尔津河上，有一个库容8060万立方米、可调库容为5794万立方米的调节水库。
同时已建成运行有7×150=1050千瓦的风电场与水电并网运行。
布尔津电网1、2号发电机均为2000千瓦水轮发电机，这两台水轮发电机并联后接升压变压器向网上送电。
3号发电机为2500千瓦水轮发电机，该发电机直接与升压变压器联接向网上送电。
同步发电机所配励磁调节系统为可控硅型。
所配频率调速系统为水轮机调速器。
4～10号发电机为风力发电机。
电网共18个节点，19条支路，其具体参数略。
5．1潮流计算结果风力发电机的节点号为4号。
有功功率P显示为正值，无功功率Q显示为负值。
由(1)式参与潮流迭代计算。
在潮流计算结果输出时，为了直观，将有功功率输出值列在发电机发出功率一栏，而将无功功率输出值列在负荷吸收功率一栏。
如图7所示。
4号节点的有功功率在发电功率栏，无功功率在负荷功率栏。
5．2暂稳计算结果暂态稳定的计算中，由于暂态过程在2秒以内，水、火同步发电机不考虑原动机和调速系统的作用，也忽略励磁调节系统的影响而假定同步发电机暂态电势保持不变；而风力异步发电机在稳定计算中类似于负荷，按随机干扰源来处理。
因此风力发《机应用异步发电机机械暂态过程原理确定数学模型，负荷采用恒定阻抗模拟，采用改进欧拉法来求解水、火同步发电机和结果分析以1号发电机作为参考轴，则3号发电机与1号发电机之间相对角度为d。
～S。
，画出此相对角度在O秒到3秒时间内的变化曲线如图8所示。
(1)针对布尔津风水互补电网，风电占布尔津县总装机容量的12．5％，系统不计励磁和调速系统作用，是暂态稳定的。
(2)布尔津风水互补电网风电装机超过10％，系统暂态稳定，那么风电比例是否可以增加，其最佳装机比例应为多少，有待进一步研究分析。
(3)暂态过程超过2秒以后为动态稳定计算，需计及励磁和调速系统作用，同步发电机暂态电势E’不恒定，需增加6阶微分方程，风力异步发电机也应采用电磁暂态模型，此时风电系统的动态稳定性有待进一步分析。
(4)本程序为风电系统在遭受扰动1～2秒内忽略励磁和调速系统作用的暂态稳定计算程序，对任何风电系统具有通用性，因此可广泛应用于风电系统的暂态稳定性分析。
(5)布尔津电网只是一个算例，其风电装机比例超过10％仍是暂态稳定的，在其它风电系统是否通用，还需大量算例加以考证。
5．3静稳计算结果a．不计励磁及调速系统同步发电机按某一内电势保持恒定来模拟，不计其电磁暂态过程和励磁调节系统作用，不考虑原动机调速系统的影响，负荷和风力发电机按恒定阻抗计算，应用小振荡法原理及劳斯稳定判据判稳原理进行稳定计算。
静稳计算结果如图9所示。
结果分析结论：由以上计算结果可知系统是静态稳定的。
分析：(1)每台发电机有和S两阶模型；含三台水轮发电机的系统数学模型应是6阶。
按Pz=入得3阶特征方程，可求出3个特征根，要使系统稳定。
据原理分析应有一个零根，2个负根，劳斯阵列第一列应有3个正值元素。
(2)表1是劳斯稳定判据中第一列的系数，从表1可知4个元素均为正值。
按劳斯稳定判据原理判定系统是稳定的。
(3)表2为状态方程特征根值。
从表2可知：三个特征根有一个零根，有二个实部为负值的特征根。
按小振荡法原理判定系统是稳定的。
(4)由于本例系统中3台水轮发电机不计励磁、不计调速器作用，在此假设下进行的静态稳定计算，其特征根为两个负实根入，据式P。
=入，则P的值为共轭虚根，说明系统等幅振荡，在实际运行中系统出现小扰动后，水轮机的励磁、调速系统将进行调节，此时特征根可能向负实轴偏移，并可能出现衰减振荡，并有一定的稳定储备，系统静态稳定特性得到改善。