大规模风电接入对电力系统暂态稳定性影响机理研究

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1、第29卷第4期电力科学与技术学报V01．29No．42014年12月JOURNALOFELECTRICPOWERSCIENCEANDTECHNOLOGYDeC．2O14大规模风电接入对电力系统暂态稳定性影响机理研究汤蕾，沈(清华大学电机系，北京100084)摘要：根据双馈风机的暂态特性，详细分析将双馈风机视为恒功率源的可行性，并提出相关限制条件。分析风电机组接入引起潮流分布和系统惯量变化的2种情景，即通过减少同步机出力以平衡新增风电、停运部分同步机组平衡风电；并在此基础上，基于直流潮流模型和等面积定则，分析风电接入后对电力系统暂

2、态稳定性的影响机理。最后，通过仿真分析验证该暂态稳定沉机理的正确性。关键词：双馈风机；暂态稳定机理；等面积定则；直流潮流中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：1673—9140(2014)04—0025—09Theimpactoflarge-scalewindgenerationonpowersystemtransientstabilityTANGLei，SHENC．hen(DepartmentofElectricalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)A

3、bstract：Accordingtotransientcharacteristicsofadoublyfedinductiongenerator(DFIG)，thefeasibilityandlimitationofregardingaDFIGasaconstantpowersourcewasanalyzed．Andthispaperanalyzedtwochangesscenariosofpowerflowandinertiadistributionresultedbywindinte—grationinpowersyste

4、ms．Theyare(1)windpowergenerationlowersdownsynchronousgenera—tionwiththesysteminertianochange；(2)windpowergenerationmakessomesynchronousgen—eratorsoffline，thereforechangesthepowerflowandthesysteminertiaatthesametime．Inviewoftheabovetwoscenarios，basedonDCpowerflowandeq

5、ualarearule，thispaperstudiedthemechanismthat1arge—scalewindgenerationimpactedonpowersystemtransientstability．Final—ly，simulationresultsshowedthatthetransientstabilitymechanismwaswithhighvalidity．Keywords：doublyfedinductiongenerator(DFIG)；transientstabilitymechanism；e

6、qualarearule；DCpowerflow收稿日期：2014—11—12基金项目：国家高技术研究发展计划(“863计划”)(2013AA050601)通讯作者：沈~(1970-)，男，博士，教授，博士生导师，主要从事电力系统稳定性分析与控制、微电网等研究；E-mail：shenehen@mail．ts—inghua．edu．an26电力科学与技术学报2014年12月随着风电技术逐步成熟，风电并网规模不断增化量，结合理论推导和扩展等面积定则得出结论，如大，风电场接人对电力系统的影响越来越显著，电力果风电机组变速范围较宽，在故

7、障期间以及故障切系统在电压稳定、频率稳定、电能质量、次同步振荡除后的一段时间仍然能够参与暂态控制，那么在第等方面都呈现出更为复杂的特性[1]，电力系统的1摆正向摆动时一般能够减少加速能量，增加减速安全稳定运行面临新的挑战，其中，大规模风电接入能量，有利于系统暂态稳定。下电力系统的暂态稳定性也是人们关心的热点问题笔者首先从双馈风机的暂态特性出发，分析在之一。故障切除后暂态过程中将双馈风机视为恒功率源的目前，双馈发电机(DoublyFedInductionGen—可行性和限制条件，再将大规模风电接人后系统的erator，DFIG)已

8、成为风电场的主流机型。双馈风机发电和负荷平衡情况分为2种情形：①通过减少同的暂态特性明显区别于传统同步机组(Synchronous步机出力来平衡新增风电；②停运部分同步机组平Generator，SG)，同时，大型风电场的并网改变了电衡风电。进而在上述场景下，基于