含分布式风力发电的配电网电压稳定性研究

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1、含分布式风力发电的配电网电压稳定性研究摘要：随着社会的不断发展，资源紧张的问题受到了全世界的关注，如何研究出可再生能源是当前科研研发的重点。在世界范围内，做为常规能源，水力发电的规模已经达到了顶端，而风力发电的大规模开发势在必行。基于此，文中笔者就风电场接入配电网之后，对配电网的电压稳定性带来的影响进行了研究。关键词：分布式；风力发电；配电网电压；电压稳定性中图分类号：F407文献标识码：A一、前言风力发电在我国的规模还不是很大，在这方面的技术还不是很完善，因此，在风力发电的同时，如何能够最大程度的

2、利用这些风力资源使风电场发出来的电能有效并网，是目前急剧增长的风电场数量背后日益凸显的迫切需要解决的问题二、风电并入电网的形式风电并入电网一般有2种形式，一种是大型千万千瓦级风电场群集中接入超高压或高压变电站的方式.另一种是几十兆瓦以下级别的风电场接入配电网，充分靠近负荷侧，往往是以小规模、分散式方式并入到馈线杆塔上。后一种形式的发电和并网具有投资省、占地小，建设周期短、系统可靠性高、能源利用便捷以及受环境因素影响小的优点。但是，风电分布式接入现有结构、运行技术的配电网后，将带来潮流方向不定、电网稳

3、定性不明、继电保护改造、控制规律变化等各种影响。目前，对电压稳定性受风电影响的研究已逐渐成为热点，李斌等人利用灵敏度方法分析了分布式电源的出力和接入位置对系统电压的影响。杨令等结合3种典型的负荷分布模型，通过分布式电源并网后的电压分布情况讨论了分布式电源位置和容量的限制问题。然而，这二人都是将分布式风电出力作为分布式能源的一种，在研究中并没有考虑风电独有的特性。还有一些学者研究了风力发电大量并入电力系统后的静态电压稳定性问题。而江岳文等人应用P-V曲线法对含风电场的电力系统的静态电压稳定问题进行研究

4、，提出基于连续潮流法的灵敏度指标来分析风电场并网后系统的静态电压稳定裕度；丘忠等研究了一种基于叠加原理和半不变量法的负荷裕度概率分布的求解方法，并应用于含风电场的电网静态电压稳定性分析;李作红建立了异步发电机和双馈感应发电机2种主流机型的风电场，采用连续潮流法分析了基于不同风机类型的风电场并入配电网之后的静态电压稳定性；张锋等人则分别使用P-V和V-Q曲线法对基于异步机的风电场和基于双馈感应电机的风电场接入配电网之后的静态电压稳定性进行了比较研究。宋伟伟等人研究了双馈风力发电机组接入电网后对电压稳定

5、的影响，通过研究发现双馈机有一定的无功调节能力，提高了地区电网的静态电压水平。不过，这些研究都是以大型风电场并入变电站母线为研究背景，且在研究中只关注关键节点的电压稳定性能。本文在总结前续研究的基础上，理论分析并建立评价电压稳定性能的指标VSI，并利用国际知名的DIgSILENT软件在IEEE13节点标准配电网络上进行了大量的电压稳定性仿真测试实验。三、静态电压稳定分析的基本原理静态电压稳定性的分析通常是捕捉不同时间断面上负荷的缓慢增长或者系统输出功率转移导致的系统状态。这在一定程度上能较好地给出系

6、统的电压水平，并能给出电压稳定性指标以及对状态变量、控制变量等的灵敏度信息，便于系统的监视和优化调整。P-V曲线法是静态电压稳定性分析的传统方法之一，这是一种基于电压稳定机理的分析工具。其中，尸可表示为某区域的总负荷，也可表示传输断面或区域联络线上的传输功率;V为关键母线的电压。通过建立负荷与节点电压间的关1为简单系，能够形象地、连续地显示随着负荷的增加，系统电压降低乃至崩溃的全过程电力系统，负荷端电压为：(1)1:单机单负荷系统不意若令电源电势为参考向量，设右