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风电作为新能源中技术中最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一,已被越来越多的国家给予高度重视。在此大环境的支持下,为了改善环境和发展少数民族地区的经济,凉山地区的风电将得到大力开发。根据国家的政策,电网公司在风电开发中应承担着重要的责任,必须保证在技术上为风电的发展铺平道路,从而使风电以最大吸纳能力上网。 为了加强风力资源的开发利用,凉山南部220kV电网规划投产红旗、梁子乡、拉玛3个风电场,分两期进行开发建设。一期规划投产总装机容量198MW,二期规划3个风电场投产风电总装机容量800MW。但目前凉山南部220kV电网尚未形成环网,且三个新建风电场接入网络末端,将不利于电网的运行稳定性。为此,本文从安全性角度出发对凉山南部电网风电场投入后的电网运行稳定性展开了研究,论文完成的主要工作有: (1)本文具体分析了风力机的机械特性与数学模型和异步发电机的运行特性与数学模型,在此基础上,以枯水期水电开机数最小为计算方式,考虑现有各电源的调频、调压能力和负荷的有功-频率、无功-电压特性,建立了凉山南部电网及风电场的仿真计算模型。 (2)为了确定电网是否有可接受的稳定平衡点,在所建模型基础上按现有220kV电网开环结构,分别计算两期风电规划投入后电网的正常潮流。考虑到会理和会东两220kV变电站负荷最重,且三个新建风电场接入位置靠近220kV电网末端,因此,对永郎-会理线和会理-会东线分别进行了N-1、N-2静态潮流校验。 (3)根据开环网架结构静态稳定性校验结果,为提高凉山南部220kV电网的静态稳定性,提出应建设杜家湾-普格联络线,由此使该电网形成闭环结构。基于此,计算了闭环结构下两期风电投入后电网潮流,并进行了永郎-会理线和会理-会东线N-1、N-2静态潮流校验。 (4)为了确定两期风电接入后电网的大干扰稳定性,计算了永郎-会理双回线突发一条线路跳闸以及永郎-会理、会理-会东两个双回线路段中各有一条线路相继跳闸后的动态过程,校验了发生此种大干扰时的动态稳定性。 (5)由于风速的随机性可能导致风电场退出运行,同时考虑拉玛风电场接入容量最大,且远离500kV月城变电站、靠近网内负荷最重区域,因此本文进一步计算分析了风电二期拉玛风电场脱网的动态过程对电网安全稳定运行的影响。