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随着风电技术的日益成熟,风力发电凭借其独有的优势,成为非化石燃料发电的重要来源。目前在风电接入电力系统方面,国内外学者进行了大量的探索和研究,并取得了诸多研究成果,但仍然存在着一些问题,如随着风电场规模的逐步扩大和风电容量在电网中的比例的逐渐增加,风电并网运行给区域电网所带来的影响逐渐暴露出来。
为了研究风电场并网对区域电网的影响,本文首先给出了基于异步发电机等值电路的风电场数学模型,在考虑了风电场内电网损耗后采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算,同时将异步发电机的滑差修正量引入到雅可比矩阵中,改善了风电场的潮流计算模型,提高了计算收敛的速度。
其次,针对风电场并网运行存在的电压稳定性问题,提出了在风电场并网点低压侧安装并联静止无功补偿器(SVC)的解决方案。在静止无功补偿器(SVC)的总容量确定后,为实现静止无功补偿器(SVC)的动态无功补偿,采用遗传算法与模拟退火算法相结合的混合算法,以世代数超过设定的值并结合并网点电压是否满足精度要求为终止条件,来寻求静止无功补偿器(SVC)的最优补偿值,这种算法省去了对静止无功补偿器(SVC)复杂的建模,减少了计算量,并能够实现并网点电压与测量值最接近,通过实例表明,这种方法具有更快的计算速度和更强的全局收敛能力。
最后通过对风电场两种风速扰动方式和两种故障方式下的实验分析表明,本文所采用的动态补偿方法简单,结果是准确的,最大限度地减小了风电并网运行对电网造成的电压波动,降低了风电场对系统的影响。