风电场群接入地区电网电压无功协调控制的研究

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1、图书分类号：U.D.C.:工学硕士学位论文风电场群接入地区电网电压无功协调控制的研究硕士研究生：葛津铭导师：王振浩教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年4月授予学位单位：东北电力大学ClassifiedIndex:U.D.C.DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringResearchonStrategyforReactivePowerControlinWindPowerIntegratedRegionCandidate：GeJinmingSupervisor：Prof.WangZhenhaoA

2、cademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination：Apr.2015University：NortheastDianliUniversity摘要近几年，随着风电的大规模开发，单机、单场的容量剧增，风电场集中接入电网形成了较大规模的风电场群。由于机组出力具有一定的空间耦合特性，大容量的风功率波动将恶化局部地区的电压、无功状况。目前，电网调度对风电场接入的技术管理都是以风电

3、场为单位、各自独立调节的方式，无法兼顾地区电网的调压需求。因此，有必要将风电场群及其汇集站作为一个整体进行无功电压统一协调控制与管理，通过对风电场群无功输出的协调控制，提高整个区域电网的电压水平。本文针对大规模风电场群接入电网的现状，分别就补偿点的选址定容和风电场群接入地区的电压无功控制方法进行研究，通过控制各风场无功功率的输出，维持控制点电压稳定。本文研究了一种旨在提高风电场群并网地区的电压稳定性的无功补偿点选择和无功补偿容量确定的方法。提出了包含综合灵敏度信息的风电场的电压修正方程，该方程通过雅可比矩阵的降阶方法消去了对电压影响较小的风场远区的有功功率波动，得到了更为精确的电压调整量和

4、不同区域的无功补偿量对观测点电压的灵敏度。通过比较各个补偿位置对控制点的灵敏度信息选择最佳的无功补偿位置，并计算需要补偿的无功调整量，实现对控制点电压的无功支撑。研究了一种旨在提高风电场群并网地区的电压稳定性的电压无功协调控制策略，通过控制各风场的无功输出，维持接入点电压稳定。依次选取具有较大的灵敏度系数的风场作为补偿节点，在满足运行约束条件的情况下，能有效降低网络损耗。同时考虑了不同类型补偿设备的特性，充分利用了每个风场的无功补偿设备的无功调节能力。在基于RTLAB的数模仿真实验平台上搭建了某实际风电系统模仿真模型，研究接入地区各风电场之间无功/电压相互协调，提高了风电场对接入地区的无功

5、支撑能力，通过仿真分析，验证了本文提出的电网无功电压综合控制策略的正确性和有效性。关键词：风电场群；无功补偿；灵敏度；电压稳定IAbstractWiththerapidadvancementofwindpowertechnologyandthenationalpolicysupportingfornewenergysources,windpowerrecentlygotarapiddevelopment.However,duetothecurrentdevelopmentofwindresourcecharacteristicsandthegrid,alarge-scalefeatures

6、isshowinginourwindpowerdevelopment,large-scalewindfarmsalwayslocatedinremoteareas,powertransmissionofthatalwaysimplementbysuperhighpressureandlong-distancelines.SincetheEHVtransmissionchannelhasalargechargingpowerandwindpowerhasthecharacteristicofuncertainty,itcouldmakesstrongfluctuationsinlarge-s

7、calewindpowercentralizedaccesspointandtrendchannel,resultinthequalityandstabilityofthevoltageoperationofgridseriouslyaffectedbythisinfluence.Therefore,thestudyofreactivepowerandvoltageinwindpowergridhasimportantp