基于分岔理论风电场电压稳定性评估

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1、第38卷第3期华北电力大学学报Vo1．38．No．32011年5月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityMay，2011基于分岔理论的风电场电压稳定性评估赵义术。，马乐，颜湘武，张彦，战杰马梦朝(1．国网技术学院，山东济南250002；2．华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071000)摘要：风能作为一种清洁能源在电力系统中得到了越来越大规模的应用。风力发电机组不断向大型化发展，但由于风力的随机性和间歇性特点，不能保证输出平稳的电功率，这对电网的安全运行带来了困难和挑战。介绍了分岔的概念，评迷了分岔理论在静态

2、电压稳定和动态电压稳定中的应用，重点介绍了鞍结分岔点和Hopf分岔点的求取。通过电网电压的分岔点，可以有效的评估电网安全稳定性及风电穿透功率极限。关键词：风力发电；双馈感应发电机；分岔理论；风电穿透功率；PSCAD中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1007—2691(2011)03—0036—06TheassessmentofwindpowerintegrationbasedonforkingtheorytovoltagestabilizationZHAOYi—shu，MALe，YANXiangwu，ZHANGYan，ZHANJie，MAMeng．

3、chao(1．StateGridofChinaTechnologyCollege，Jinan250002，China2．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，BaodingO71000，China)Abstract：Asacleanenergy，windpowerhasbeenmoreandmoreappliedinpowersystem．Thewindturbineskeepondevelopingtoalargecapacityleve1．H

4、owever，therandomnessandintermittentofnaturewindcannotguaranteeastableelectricpoweroutput，whichhasbroughtalotofproblemsandchallengestotheoperationofpowergrid．Thepa—perbriefstheforkingconcept，appraisesapplicationoftheforkingtheoryinbothstaticanddynamicvoltagestabiliza—tion，putsemphasi

5、sontheintroductionot’delvingasaddleforkingpointandaHopfforkingpoint．Thoughvoltagestability，evaluatetheimpactofalarge—scalewindfarmtothepowerd．Keywords：windpowergeneration；doubly—fedinductiongeneration；bifurcationtheory；windpowerpenetrationlim—it：PSCAD于一个容量不大的弱电网，就会造成不可忽视的0引言影响。电压稳定指

6、系统维持电压的能力。当系统出现扰动、负荷增大、系统结构变更而使电压下近年来，风力并网发电技术得到了大规模的降，并且运行人员和控制系统的控制已无法终止应用，风力发电场的规模日益增大，风力发电机这种电压下降时，系统就会进入电压不稳定的状组不断向大型化发展。随着技术的发展和规模的态。这种电压下降可能只有几S，也可能长达几十扩大，风力发电的成本持续下降，进一步推动了min，甚至更长。如果电压不停地降下去，电压崩风电的发展，使整个风电发展进入一个良性的循溃就会发生，所谓电压崩溃，就是指由于电压不环。但由于风力的随机性和间歇性特点，不能保稳定所导致的系统内大面积、大幅度的

7、电压下降证输出平稳的电功率，这对电网的安全运行带来的过程。了困难和挑战。随着电力系统规模的不断扩大，电压稳定性目前，大型双馈风力发电机组是风电并网的问题已经成为电力系统安全运行的严重威胁。大主流机型。当风电总装机超过几十万kW时，对量的电网崩溃事故表明，由于系统中无功容量不足，或由于系统中无功电源分布不合理，而导致收稿日期：2011一O1—20的电压稳定性问题是影响和限制电力系统输电能第3期赵义术，等：基于分岔理论的风电场电压稳定性评估37力的重要因素之一。鉴于此，本文将主要就电压有多少个定态，系统是否稳定，系统随控制参数稳定约束条件下的风电接入能力进行研究m

8、。如何变化，这些都是值得关注的问题。我