风力发电机并网后的电网电压和功率分析
风力发电场电网稳定性分析与控制方法研究

风力发电场电网稳定性分析与控制方法研究随着可再生能源的迅速发展,风力发电作为其中最具潜力的形式之一,受到了广泛关注。
然而,由于风力发电的不可控性和间断性,对电网的稳定性提出了一定的挑战。
因此,研究风力发电场电网的稳定性分析与控制方法,对于实现可持续发展和提高电网的可靠性具有重要意义。
电网稳定性是指电网在面对各种外部和内部扰动时,能够保持稳定的运行状态。
对于风力发电场来说,在电网中高比例的风力发电装置投入运行后,电网的稳定性问题日益凸显。
有两个主要的方面需要考虑:频率稳定性和电压稳定性。
首先,频率稳定性是指电网中的频率保持在合理范围内,并且对外部扰动有较好的适应能力。
风力发电场电网的频率稳定性问题主要是由于风速的变化引起的,风速的改变会直接影响发电机的转速,从而引起频率的波动。
因此,如何有效地控制风力发电机的转速,使得电网的频率保持稳定,成为了一个亟待解决的问题。
其次,电压稳定性是指电网中的电压保持在合理范围内,并且对外部扰动有较好的适应能力。
风力发电场电网的电压稳定性问题主要是由于风电汇流器的接入,导致电网的电压出现波动。
风力发电机的转子速度会发生变化,从而引起风电汇流器的直流侧电压的波动,进而影响电网的电压稳定性。
因此,如何通过控制风电汇流器的直流电压,以及在出现电网电压波动时的快速响应能力,成为了电压稳定性问题的关键所在。
针对以上的问题,科研人员提出了一系列的解决方案和控制方法。
首先,对于频率稳定性问题,使用风速预测算法可以有效地预测风速的变化,从而提前调整风力发电机的转速,使得电网的频率保持稳定。
其次,采用智能控制算法,如最优功率控制算法和模糊控制算法,对风力发电机的控制进行优化,从而实现对电网频率的稳定控制。
此外,增加电网的储能系统也是一个有效的方法,在风速变化大的情况下,可以通过储能系统来平衡电网的频率。
对于电压稳定性问题,一种常见的控制方法是采用电压调节器来控制风电汇流器的直流电压。
风电并网对电力系统电压稳定性的影响

风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要:随着科技的快速发展,风力发电机技术得到了不断的更新,相应的单元结构得到了优化,有关性能得到了提高。
在这种形势下,风电正逐步走向产业化。
加速风能的开发和利用,有利于提高保护环境和减少能源消耗。
事实上,风力发电机的功率是非常不稳定的,在风电场并网的时候,会对电力系统的电压稳定性和安全性产生很大的影响。
因此,对风电场并网带来的电力系统稳定性的影响进行系统的了解,有助于明确科学的管控措施,从而保证电网运行的稳定性。
关键词:风电并网;电力系统;电压稳定性前言:风力发电是一种新的可再生能源,在全球范围内得到了快速的发展。
目前,我国风电建设正处于高速发展期,大型风电机组接入电网是风电发展的必然要求。
风电场接入电网分析是风电技术三大核心问题之一,对风电场的规划、设计、运行等方面都有重要意义。
随着风电机组装机容量在电网中的比重不断增大,风电机组对电网的影响也日益突出。
为了保证电网的安全稳定运行,有必要对其进行深入的分析。
1风电并网的主要问题1.1电压波动和闪变目前大部分风电机组都已实现了软并网,但是,由于风电机组的起动存在着很大的冲击。
当速度大于切断速度时,风扇将在额定输出功率下自动停止运转。
若风电场中全部风机在同一时间运行,则其对配电网络的影响将非常显著。
除此之外,风速的变化以及风机的塔影效应都会造成风机出力的波动,而其波动恰好处于可以产生电压闪变的频率范围之内(小于25 Hz),当风机在正常运转时,也会给电网带来闪变问题,对电能质量造成影响。
风电并网运行时,造成电网电压波动、闪变等现象的主要原因是风电机组出力不稳定。
风力发电系统中的有功与无功共同作用于电网电压的变化。
风力发电机的有功功率在很大程度上取决于风速;对于无功而言,恒速风力机所需的无功会随着有功的变化而变化,而双馈电动机通常都是恒定的功率因子,所以其无功的变化幅度很小。
风电并网后,除了在连续运行的情况下,还会在启动、停机以及机组的切换等过程中发生电压波动与闪变。
风力发电并网对电网的影响概述

风力发电并网对电网的影响概述摘要:风能作为一种清洁能源,越来越受到各个国家的重视。
世界范围内风电装机容量一直在增加。
随着装机容量的增加,风力发电对电网的影响也越来越明显。
介绍风力发电的并网条件及并网特点,不同风力发电机与电网的并入方式;介绍风电并入电网对电网的影响和我国的电网结构及内蒙古地区电网的大概结构。
关键词:风力发电并网风电场中图分类号:tm614 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)002-076-021 风力发电概述1.1 风力发电形式风力发电有两种:一是离网发电;二是并网发电。
目前中国的风力发电还处于试点阶段,并网发电的技术不够成熟。
比较成熟的是北欧和美国。
并网并不是一件很简单的事情,能够并网的电流具备正弦波交流50hz,另外还有电压和功率等。
风机的离网应用有多种多样,主要可以分为以下几类:(1)为蓄电池充电:这种应用大多是指单一家庭住宅使用的小型风力发电机。
(2)为边缘地区提供可靠的电力,包括小型和无人值守的风力机。
风力发电机通常与蓄电池相连,而且也可以与光电池或柴油发电机等其他电源联机,为海上导航和远距离通信设备供电。
(3)给水加热:这种系统多用于私人住宅。
典型的用法是将风力发电机直接与浸没式加热器或电辐射加热器相连。
(4)边远地区的其他使用:包括为乡村供电、为小型电网系统供电,以及为商业性冷藏系统和海水淡化设备供电。
在离网风力发电系统的应用中,占主导地位的是利用风力发电机为蓄电池充电。
这类风力发电机的转子直径通常小于5m,而且其额定功率低于1000w。
独立的风电系统主要建造在电网不易到达的边远地区。
1.2 风力发电的特点风力发电与火力发电相比,有其自身的缺点和优点,主要有:(1)装机规模灵活,可根据资金情况而决定一次装机的规模。
(2)它是一种不污染环境,也不消耗资源的清洁能源,所需的动力只是自然界中的风。
(3)投入资金少,有一台风力机的资金就可以安装一台,投产一台。
浅谈风力发电并网技术及电能控制

电力科技 浅谈风力发电并网技术及电能控制蔡锐锋(广东能源集团湛江风力发电有限公司,广东 湛江 524043)摘要:随着社会经济的发展,对于能源资源的需求量获得快速增长。
电力资源是社会发展的物质基础,发电路径成为现代电力企业研究的重点内容。
风力资源作为洁净且可再生资源,发电时具有很强的灵活性,所以在进行监管的时候面临着很大的难度。
本文主要探究在当前能源资源供给量下降的背景下,如何提升风力发电并网技术的应用以及控制电能质量。
通过分析风力发电并网技术的基本含义,明确技术发展要点,归纳风力发电并网技术的发展趋势,概述控制发电质量的措施,实现风力发电并网技术的发展与电能控制水平提升。
关键词:风力发电;并网技术;电能控制;措施风能作为一种可再生能源资源,是十分清洁的,当前我国风力发电技术是所有新能源开发技术中最为成熟的一种,并且已经初具规模,成为现代电力资源开发与存储的重要保障。
电力电子技术的快速发展以及成本降低,使得改善风力发电性能时可以组合运用电网接入和电能控制。
风力发电并网技术是未来发展的主流趋势,强化对风力发电并网技术的研究能够为后期的风力发电发展奠定坚实的技术基础。
1 风力发电并网技术分析1.1 同步风力发电机组并网技术从同步风力发电机组并网技术的本质分析,是有机组合同步发电机与风力发电机而成的。
当同步发电机在运行的时候,不仅可以高效率的将有功功率输出,还可以为发电机组提供充足的无功功率,实现周波稳定性增强,从而为显著优化与提升电能质量奠定基础。
通过上述分析可以了解,我国在风力发电以及电力系统建设中,选择与应用同步发电机是常态。
但是如何将同步发电机与风力发电机相结合,是当前学术界和电力企业以及科研人员研究的重点。
在大多数情况下,风速所形成的波动是尤为显著的,风速波动能够导致转子转矩产生波动且幅度大,难以满足发电机组并网调速对于精准度所提出的要求。
若是没有充分考虑融合同步发电机与风力发电机之后的问题,当发生荷载增大问题的时候,将会造成电力系统出现无功振荡和失步现象。
常用风电机组并网运行时的无功与电压分析

(1.College of Information and Electrical Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266510, Shandong Province,China;2.China Electric Power Research Institute,Haidian District,Beijing 100085,China)
The grid diagram used to steady-state calculation
在风电机组的稳态特性分析中,一般将其机端
母线视为PQ节点[9-14],但在具体模型中,应考虑不
同风电机组的运行特性。对于定速风电机组来说,
应考虑其在不同有功出力时功率因数的变化。表1
列出了NM750/48风电机组的典型数据,其中补偿前
0.97
压偏差控制在系统额定电压的−3%~+7%;220 kV 母线的电压偏差控制值取为−3%~+7%。
2 风电机组接入系统后的无功和电压分析
2.1 定速风电机组 定速风电机组在运行过程中需要吸收一定的无
功功率,因此为保证其并网运行时不会对系统潮流
产生较大影响,同时也为保证风电机组自身的稳定 运行,一般情况下需要在风电场升压变低压侧接入 一定容量的电容器以补偿机组运行时的无功消耗。
实际上,如果装机容量较大的风电场安装使用 的是定速风电机组,则当风速快速变化时有可能出 现不能及时跟踪调节自动投切电容器组的现象[15],
因此在必要时可以安装具有快速调节能力的静止 无功补偿器。
2.2 变速风电机组 装配双馈感应电机的变速风电机组具有恒功
风力发电机运行中电力和风力参数的监测

风力发电机运行中电力和风力参数的监测一、电力参数监测:1.电压:电压是风力发电机输出电能的重要参数,它可以监测发电机的电能输出情况。
通常,风力发电机输出的电压为交流电,可以通过电压表或电压传感器进行监测。
2.电流:电流是风力发电机输出电能的另一个重要参数,它可以直接反映发电机的输出电能大小。
通过电流表或电流传感器可以实时监测风力发电机的电流情况。
3.功率:功率是电压和电流的乘积,是风力发电机输出电能的主要参数。
通过计算电压和电流的乘积,可以得到风力发电机的输出功率。
这可以通过功率计或功率传感器进行监测。
4.频率:频率是交流电输出的一个重要参数,它代表了电能的周期性。
风力发电机输出的电能一般为固定频率的交流电,通常为50Hz或60Hz。
可以通过频率表或频率传感器进行监测。
5.转速:风力发电机的转速是其电力输出的一个重要参数,它直接关系到风轮叶片受到风力的转动情况。
通常,风力发电机的转速可以通过转速计或转速传感器进行监测。
二、风力参数监测:1.风速:风速是风力发电机运行中最关键的参数之一,它反映了风能的强弱程度。
通过风速计或风速传感器可以实时监测到风力发电机受到的风速。
2.风向:风向是指风力的方向,它可以影响风力发电机的风能转化效率。
通过风向仪或风向传感器可以监测到风力发电机受到的风向。
3.风能密度:风能密度是指单位面积或单位体积内所含的风能量,它是评估风能资源的一个重要指标。
通过风能密度计或风能密度传感器可以对风力发电机周围的风能进行监测。
4.风轮叶片角度:风轮叶片角度的调整可以影响风力发电机的输出功率。
通过安装在风轮叶片上的角度传感器可以对风轮叶片角度进行实时监测。
总结:风力发电机的运行中,电力参数和风力参数的监测是非常重要的。
通过对这些参数的实时监测,可以了解到风力发电机的运行情况、电能输出情况和风能状况,从而对风力发电机进行调整和维护,提高风力发电机的稳定性和效率。
这些监测可以通过各种传感器和仪器进行实时监测,并通过数据采集系统进行数据的采集和分析处理,提供给相关人员进行决策和管理。
大规模风电场并网系统的稳定性分析
大规模风电场并网系统的稳定性分析引言随着可再生能源的快速发展和对环境保护意识的不断增强,大规模风电场成为了现代能源系统中不可或缺的一部分。
然而,由于风能的不稳定性和不可控性,大规模风电场并网系统的稳定性问题备受关注。
本文将对大规模风电场并网系统的稳定性进行详细分析,并探讨影响其稳定性的关键因素。
一、大规模风电场的并网系统概述大规模风电场并网系统是指将多个风力发电机组连接到电网中,通过特定的装置和控制策略,实现稳定地将风能转化为电能并投入到电网中。
该系统主要由风力发电机组、变压器、电缆、开关设备以及与电网连接的几个关键环节组成。
风力发电机组是整个并网系统的核心,它负责将风能转化为电能。
目前,常见的风力发电机组有水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组两种。
水平轴风力发电机组由转子、叶片、变速器和发电机等组件组成,可以根据风速自动调整转速,实现最佳的功率输出。
变压器则起到升降电压的作用,在并网系统中发挥着传输电能的重要作用。
变压器的选择要考虑到风电场的装机容量、电网的电压等因素,以确保稳定的电能传输。
除了风力发电机组和变压器,电缆和开关设备也是大规模风电场并网系统中不可或缺的组成部分。
电缆连接着各个部分,负责传输电能和信号。
而开关设备则对电能流进行控制和保护,以确保系统的安全稳定运行。
二、大规模风电场并网系统的稳定性问题大规模风电场并网系统的稳定性问题主要体现在以下几个方面。
首先是由于风能的不稳定性导致的功率波动。
风能的大小和方向受到天气、地形等多种因素的影响,因此风力发电机组的输出功率会出现较大的波动。
这种功率波动会对电网的稳定性产生影响,可能引起电网频率的变化,甚至导致电网的故障。
其次是电网电压的稳定性问题。
大规模风电场并网系统的并入电网会导致电网电压的变化,特别是在风力发电机组的输出功率发生突变时,会对电网电压造成瞬间的变动。
此外,大规模风电场并网系统还会面临与电力传输相关的稳定性问题。
由于风电场常常位于偏远地区,与电网的远距离传输会增加电力传输损耗,对电网的稳定性产生影响。
风力发电机并网后的电网电压和功率分析
风力发电机并网后的电网电压和功率分析发表时间:2018-08-13T17:07:57.907Z 来源:《电力设备》2018年第8期作者:朱奇奇[导读] 摘要:伴随当前科学技术快速发展,我国新能源产业发展速度进一步加快,尤其在光伏发电和风电产业发展速度方面令许多发达国家都望尘莫及,然而风力发电容易受到自然因素的影响,有一定的波动性和随机性,在接入配电网络之后,容易出现风电穿透功率,让风电网络的运行调节难度进一步增强,对整个电力电缆的质量产生较大影响,本文对风力发电并网后的电网电压和功率分析进行阐述,以供参考。
(慈溪长江风力发电有限公司浙江慈溪 315300)摘要:伴随当前科学技术快速发展,我国新能源产业发展速度进一步加快,尤其在光伏发电和风电产业发展速度方面令许多发达国家都望尘莫及,然而风力发电容易受到自然因素的影响,有一定的波动性和随机性,在接入配电网络之后,容易出现风电穿透功率,让风电网络的运行调节难度进一步增强,对整个电力电缆的质量产生较大影响,本文对风力发电并网后的电网电压和功率分析进行阐述,以供参考。
关键词:风力发电机;并网技术;电网电压;功率1 风力发电并网技术风力发电并网技术主要是保证风力发电机组输出的电压和接入电网当中电压的频率、相位、幅值相同,让风力发电并网之后能让电力网络具有稳定运行、趋于安全的状态。
1.1 同步风力发电机组并网技术同步风力发电机组并网技术,主要是通过同步发电机组让无功功率和有功功率实现同步输出,这样可以让电能周波频率处于稳定的状态,提升电能品质,因为风力能源具有明显的波动性,同步风力发电机组在发电的时候,往往会受到一些诸如风速不稳等因素的直接干扰,而造成同步发电机组的转子、转距产生波动,一般波动幅度较大,影响风力发电并网条数的性能,造成并网精度不高等情况,无法达到风力发电并网的具体要求。
在同步风力发电机组并网技术当中,一定要对这些问题进行综合分析和考虑,通过使用电网之间安装变频器或者同步发电机等方法,防止电力系统失步问题和无功震荡问题的产生,让同步风力发电并网技术水平进一步提高。
风力发电的并网技术标准分析
风力发电的并网技术标准分析发表时间:2016-11-09T14:41:31.417Z 来源:《电力设备》2016年第16期作者:康睿[导读] 我国还没有制定针对其他形式新能源发电并网的技术标准和规范,而已制定的标准还不够成熟,尚需进一步发展和完善。
(青海黄河上游水电开发有限公司青海省西宁市 810003)摘要:主要比较了国内外常用风力发电的并网技术标准,分别从并网方式,电能质量的电压偏差、频率、谐波等指标,保护与控制以及风电场低电压穿越等方面进行了详细的分析。
指出了国内现有标准存在的不足,在并网技术标准的制定过程中,应综合考虑并网容量以及接入电网的电压等级等因素。
关键词:智能电网;风电;并网技术;标准1、前言风力发电、光伏以及燃料电池发电等分布式可再生能源由于其本身的不稳定性,给传统配电网的电压、电能质量、继电保护等方面带来了诸多不利影响。
新能源发电并网标准是推进新能源与智能电网发展的技术基础和先决条件。
本文对现有风力发电并网技术标准分别进行了比较,指出了风力发电并网标准中应该重点考虑的问题。
2、风力发电概述风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电能,这就是风力发电。
风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再通过发电机将旋转的动能,来促使发电机发电。
依据目前的风电技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。
风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。
3、风力发电并网技术标准探析许多国家和地区都针对自己的实际情况制定了风力发电系统并网技术标准,如美国的IEEE,NEC,UL标准等,我国风力标准委员会及国家电网公司也制定了风力发电系统并网标准。
国际电工委员会在1994年率先制定了风力发电机系统IEC61400系列标准,并被日本和欧洲众多国家和地区接纳和采用,该系列标准主要涉及风轮发电机系统的设计、安装、系统安全保护、动力性能试验以及电能质量测试评定等方面的内容。
风力发电并网对电力系统的影响
风力发电并网对电力系统的影响摘要:风力发电作为一种重要的可再生能源形式,越来越受到人们的广泛关注。
随着风电设备制造技术的日益成熟和风电设备价格的逐步降低,近些年来,无论是发达国家还是发展中国家都在大力发展风力发电。
特别是自20世纪80年代以来,大、中型风电场并网容量发展最为迅猛,对常规电力系统运行造成的影响逐步明显和加大,由此提出了一系列值得关注和研究的问题。
风力发电的主要特点是随机性与不可控性,主要随风速变化而变化。
因此,风电并网运行对主电网运行带来诸多不利影响。
分析风电场并网对电网影响是风电事业发展的关键技术问题,同时也是电网部门安全、经济运行的一个新课题。
关键词:电力系统;电网电压;电网频率;措施1 风电并网对主电网运行的影响由于风速变化是随机性的,因此风电场的出力也是随机的。
风电本身这种特点使其容量可信度低,给电网有功、无功平衡调度带来困难。
在风电容量比较高的电力网中,可能会产生质量问题。
例如电压波动和闪变、频率偏差、谐波等问题。
更重要的是:系统静态稳定、动态稳定、暂态稳定、电压稳定都需要验证。
当然,相同装机容量的风电场在不同的接入点对电网的影响也是不同的。
在短路容量大的接入点对系统影响小。
反之,影响就大。
定量分析风电场对主电网运行的影响,要从稳态和动态两方面进行分析。
稳态分析就是对含风电场的电力系统进行潮流计算。
在稳态潮流分析中,风电场高压母线不能简单视为PQ节点或PV节点。
含风电场的电力系统对平衡节点的有功、无功平衡能力提出更高要求,要分别分析含风电场电网在电网大、小运行方式下,是否满足系统的安全稳定运行的各种约束。
由于不同的风电机组的工作原理、数学模型都不相同,因此,对不同类型风电场的潮流计算方法也有所差异。
对于异步发电机组组成的风电场。
采用风电场、主系统分别迭代的方法:首先要设定风速,取值范围为风机切入风速到切出风速之间。
考虑尾流效应,利用RAHMAN模型计算出各台风机轮毂处风速。
- 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)。
风力发电机并网后的电网电压和功率分析
摘要:伴随当前科学技术快速发展,我国新能源产业发展速度进一步加快,尤
其在光伏发电和风电产业发展速度方面令许多发达国家都望尘莫及,然而风力发
电容易受到自然因素的影响,有一定的波动性和随机性,在接入配电网络之后,
容易出现风电穿透功率,让风电网络的运行调节难度进一步增强,对整个电力电
缆的质量产生较大影响,本文对风力发电并网后的电网电压和功率分析进行阐述,以供参考。
关键词:风力发电机;并网技术;电网电压;功率
1 风力发电并网技术
风力发电并网技术主要是保证风力发电机组输出的电压和接入电网当中电压
的频率、相位、幅值相同,让风力发电并网之后能让电力网络具有稳定运行、趋
于安全的状态。
1.1 同步风力发电机组并网技术
同步风力发电机组并网技术,主要是通过同步发电机组让无功功率和有功功
率实现同步输出,这样可以让电能周波频率处于稳定的状态,提升电能品质,因
为风力能源具有明显的波动性,同步风力发电机组在发电的时候,往往会受到一
些诸如风速不稳等因素的直接干扰,而造成同步发电机组的转子、转距产生波动,一般波动幅度较大,影响风力发电并网条数的性能,造成并网精度不高等情况,
无法达到风力发电并网的具体要求。
在同步风力发电机组并网技术当中,一定要
对这些问题进行综合分析和考虑,通过使用电网之间安装变频器或者同步发电机
等方法,防止电力系统失步问题和无功震荡问题的产生,让同步风力发电并网技
术水平进一步提高。
1.2 异步风力发电机组并网技术
异步风力发电机组并网技术的基本原理在于依照转差率的基本原理调整发电
机组的运行负荷,如果同步转速和发电机的转速相近,就可以让风力发电机组和
配电网的并网得以实现。
在并网的时候,一部风力发电机组并网,不需要进行同
步设备的安装,只需要通过异步发电机,就能让同步转速并网得以实现,防止震
荡时不等情况的出现,大大提升电网并网后的运行质量,然而,一部风力发电机
组并网具有明显的缺点,由于一部发电机在并网的过程中会出现冲击电流。
如果
冲击电流比较大的话,会对电网的电压水平产生较大影响,对电网的安全运行是
非常不利。
在异步风力发电机组并网技术使用的时候,一定要使用一些无功补偿
的方法,防止磁路饱和、无攻震荡、电流过大等问题产生。
2 风力发电机在电网中的连接方式
图 1 风力发电机并网时的系统结构
风力发电机组并网的过程中,结构如下所示,主要包含了高压层、中压层、
低电压层、发电机四个部分,需要注意的是,图中发电机部分,如果通过使用鼠
笼式异步发电机,那么只有发电机,如果使用双馈饭感应发电机,一定要在转子
和定子之间连接电力电子变流器,由它完成相位补偿工作,在图中低压层主要是
软起动,防止输入电网的电压过高或电流过大,对风力电机机械部分进行保护保
护系统,避免出现电网过电压、过电流或电压过低等情况,相位补偿如果使用鼠
笼式发电机的风力机,由于其电网的工作过程当中需要吸收无功功率,还有辅助
设备,主要由风扇、执行器、通讯控制等装置组成。
3 风力发电机并网后的电网电压和功率
3.1节电电压
辐射网的结构如图2所示,末端接入的是风力发电机,通过PQ节点进行描述。
图2 含风力机的辐射网
设Rij+jXij元件在流入节点j的时候的功率是
设电压iU在和额定电压NU接近的时候,接入风力机之后出现了一定的压降
为
3.2有功功率
在整个电力系统当中,有功功率损耗在优化和设计系统当中是需要进行重点
考虑的问题,设含有风力机的电力系统的情况如图2,那么在i-j的支路方面,需
要对风力机后网络总的有功功率损耗进行考虑,具体如下:
3.3电网结构
如果风力发电机在利用升压变压器进行控制,并入电网之后,电网的结构如
图3标示,风电注入到节点9当中。
图3含有风力发电机的辐射状网络模型
通过变桨距控制策略和最大功率跟踪控制策略对双馈感应风力发电机进行控制,另外控制无功功率为零,因此双馈感应风力发电机在并网之后不会对电网电
压产生较大影响,而鼠笼式异步风力发电机因为要从电网当中吸收无功功率,所
以功率会被风速所影响。
(1)风电含量不同时的电网电压和功率
根据相关观察研究发现,风力穿透功率接近1/10的时候,某些节点电压偏移
量会达到6%,如果风力穿透功率超过10%之后。
电压质量会出现一定程度的下降,某些节点电压,如果低于10%那么风电穿透功率超过1/6的时候,电压偏移
量就会严重超标,这个时候对结果进行仿真发现电压产生不稳定性和正当性。
(2)电网故障时风电场电压变化及故障穿越
依照相关观察发现,首先鼠笼式异步风力发电机接入后,结点公共连接点的
位置电压在故障清理完成之后,无法达到故障前的电压,另外具有较大的波动,
接入双馈感应风力发电机之后,公共连接点处的电压在清理故障完成之后,可以
达到故障前的电压,然而如果电压产生波动,因为电力电子逆变器的结构作用,
电压变化往往相对比较平滑,最后通过电力电子无功补偿,可以让故障期间的公
共连接点处电压得到有效提升。
3.4 结果
上文当中通过相关的研究方法分析了电网产生故障之后,鼠笼式风电机组以
及风馈式风电机组的电压恢复能力,通过statcom在风电厂的低电压处以及公共
连接点处做无功补偿之后,在故障的时候可以提升电压,这就可以表示风电场具
有低电压穿透能力,最后上文没有对风电场内部电压情况进行讨论,以后在故障
的时候,风力发电机组的无功功率和保护工作等相关内容,还需要进行深入研究。
结束语
风力发电在我国的使用越来越广泛,它是一种出力不稳定的能源,如果没有
其他配套发电装置或者没有进行储能,无法确保其具有稳定的电能输出,在一定
程度上会对系统安全运行产生一些不确定因素,现在我国风电产业的发展速度进
一步加快,然而风电资源的分布和能源需求的情况具有较大差距,风电并入高压
输电网后,可能会影响系统的操场操作,所以必须对风电发电机并网的电网电压
和功率进行分析,以便对电网电能质量进行控制,让整个电力系统的运行更为稳
定和安全。
参考文献:
[1]严干贵,孙兆键,穆钢,等.面向集电系统电压调节的风电场无功电压控制
策略[J].电工技术学报,2015,30(18):140-146.
[2]魏巍,关乃夫,徐冰.风力发电并网技术及电能质量控制[J].吉林电力,2014,42(05):24-26.
[3]朱星阳,张建华,刘文霞,等.风电并网引起电网电压波动的评价方法及应
用[J].电工技术学报,2013,28(5):88-98.。