大规模双馈发电机风电厂接入对某地区电网的影响及优化

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当今,越来越多的大容量、大规模风电场逐步接入系统,这对电网的影响日益加重。因此,风力发电所发出电的电能质量在接入电网运行时就显得尤为重要。当前的科研领域对于大规模风电引入电网的稳定性研究主要分为系统的电压稳定性和频率稳定性。本文对大规模的双馈感应发电机风电厂接入后对系统的节点电压幅值影响和系统频率影响的问题进行探究,并提出了相应的优化措施。本文的主要工作如下:  分析和研究当大规模双馈感应发电机风电厂接入地区电网后,会给地区电网带来的问题。这些问题集中在电压稳定和频率稳定两个方面,是风电并网存在的主要问题,会影响到系统运行的稳定性。然后分别分析静态运行条件下,风电接入后系统的电压稳定和频率稳定问题,确定对电压稳定和频率稳定问题采用的研究思路。  对某地区电网的实际电网结构进行简化,删除多余的网络支路和系统参数。在简化的某地区电网模型的基础上,利用PSASP软件进行基于大容量风电接入后的电网潮流计算。在潮流计算结果的基础上,本文在改善节点电压的目的上进行了无功补偿与改变风电电源节点类型的研究,并给出了无功补偿的思路及将风电电源节点作为PV节点后系统潮流的计算结果。并对于系统满发满载、满发不满载、不满发满载和不满发不满载等工况分别作了潮流计算,在潮流计算结果的基础上讨论节点电压的变化趋势。  运用某地区电网常年运行监测得出的负荷频率特性数据对风电功率波动时系统频率的波动值进行简单计算,定性的说明风电接入对系统频率的影响。在此基础上,分析DFIG机组的原理及模型,提出桨距角控制策略,并通过PSCAD下的仿真来研究增加桨距角控制的DFIG机组能否改善含风电电网系统的频率稳定性,同时研究基于DFIG的风电厂能否通过不满发留出备用调频容量来参与系统调频。  在静态运行的条件下,对接入风电后某地区电网的极限穿越功率进行建模分析,扩充和修正之前建立的简化某地区电网模型,在电压幅值约束和频率约束两种约束条件下分别通过计算来得出接入风电后某地区电网静态极限穿越功率。
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