风电并网对系统小干扰稳定性分析研究

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随着风力发电在电源的比例逐渐增大,风力发电已经成为最有前景的新能源发电之一。大力发展风电也成为我国可持续能源战略的重要选择,“十二五”期间,我国在甘肃、新疆、河北、吉林、内蒙古、江苏等地规划建设7个千万千瓦级风电基地。截止2013年底,世界风电装机容量达到31813万千瓦,我国风电装机容量达7716万千瓦,占全国发电机装机容量的6.2%。当大规模风电基地集中接入输电系统后,可使整个系统的动态行为和稳定机理发生显著变化。频繁出现的电力系统小干扰引起的稳定问题给人们带来了巨大的经济损失,因此电力系统小干扰稳定性问题引起了人们的广泛关注。  本文对电力系统小干扰稳定的分析方法进行了综述和比较,并对不同类型风电机组的运行原理及数学模型有了详尽的介绍和合理的比较。基于电力系统仿真软件 PSAT,分析了不同类型风电机组(包括恒速异步风电机组、双馈感应风电机组、永磁直驱同步风电机组)对系统小干扰稳定性的影响,选出最有利于系统小干扰稳定性的风电机组类型。其次,分析了不同风电场位置对系统小干扰稳定性的影响,选出对系统小干扰稳定性有利的DFIG风电场位置。最后分析了DFIG的渗透率对系统小干扰稳定性的影响,并针对稳定性最差的算例给出了提高系统小干扰稳定性的措施。通过适当降低DFIG功率因数,可以增加DFIG风电场最近的同步机振荡阻尼,增加系统小干扰稳定性,并用实际系统算例分析验证。
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