电力系统潮流计算中风电场模型研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第4期要菜电力Vo1．36No．42008年4月EastChinaElectrioPowerApr．2008电力系统潮流计算中风电场模型研究刘艳妮，王玮，王英男(1．北京交通大学电气工程学院，北京100044；2．沈阳供电公司，辽宁沈阳110003)摘要：通过对潮流计算中风电场的几种模型进行对比分析，给出了基于变速恒频双馈异步发电机的风电场在潮流计算中的一种改进模型，该模型根据双馈异步发电机的静态特性对雅可比矩阵进行修正，准确地反映了此种类型风

2、电场的特性，且计算简单易于实现。通过算例计算，验证了其有效性。关键词：变速恒频；双馈异步发电机；稳态模型；潮流计算；风电场作者简介：刘艳妮(1979一)，女，硕士研究生，研究方向为风力发电并网技术、电力系统建模与仿真。中图分类号：TM711；TM614文献标识码：A文章编号：1001-9529(2008)04-0058-04ResearchonwindfarmmodelsforpowerflowcalculationL／UYah—ni．WANGWei．WANGYing．m(1．SchoolofEle

3、ctricalEngineering，BeringJiaotongUniv．，Beijing100044，China；2．ShenyangElectricPowerBureau，Shenyang210003，China)Abstract：Basedoncomparativeanalysisofseveralwindfarmmodelsforpowerflowcalculation，allimprovedmodelofwindfarmwiththevariablespeedconstantfreque

4、ncydoubly—fedinductiongeneratorisproposed．Themodelcot—rectstheJacobianmatrixaccordingtothestaticcharacteristicsofthedoubly··fedinductiongeneratorSOthatthechar．acteristicsofthewindfarmcanbereflectedprecisely．Thecalculationisalsosimpleandpractica1．Exampl

5、ecalcula—tionprovesthemodelefective．Keywords：variablespeedconstantfrequency；doubly—fedinductiongenerator；steady—statemodel；powerflowcalcu—lation；windfarm目前，风电场中所用风力发电机组主要有：基(1)PQ模型于普通异步发电机的恒速恒频风电机组和基于双PQ模型相对比较简单，最早的PQ模型根馈异步发电机的变速恒频发电机组2种。针对不据风电场的有功功率和给

6、定的功率因数，估算出同类型的发电机组，在潮流计算中的模型也应该风场的无功功率，然后将风场作为一个普通PQ是不同的。节点加入潮流计算程序完成计算。由于风场吸收的无功功率随着电力系统运行情况而变，风场功1潮流计算中风电场模型的研究现状率因数在不同系统运行方式下是变化的。为了提1．1基于恒速恒频发电机组的风电场潮流计算模型高模型的准确性，产生了各种改进的PQ模型。现有的关于潮流计算中风力发电场的模型大文献[3]在建立PQ模型时根据有功功率调多是针对恒速恒频发电机组建立的。由于异步发整无功功率，在有功功率已

7、知的情况下，根据有功电机在发出有功功率的同时要消耗无功功率，其功率与无功功率的近似解析式求得风场无功功输出的有功功率取决于风速大小，而消耗的无功率，然后进行计算。其中有功功率与无功功率的功率则和并网点的电压有关。异步发电机的滑差近似关系可由实验数据获得，或者通过对异步机变化，其发出有功功率随之改变，同时风轮机转的稳态等值电路进行简化推导而得。该方法仅考速、尖速比、风能利用系数以及风力机机械功率也虑了无功功率随有功功率变化的关系，因而误差随之变化⋯，根据功率守恒原理，对风电场节点依然较大。需作特殊处理

8、。文献[4～5]中基于异步机的稳态等值电路，由上述不同角度出发，潮流计算中风力发电考虑了有功功率和风场节点电压对无功功率的影场模型可分为两大类：PQ模型和RX模型。响，由已知的有功功率和设定的初始节点电压得维普资讯http://www.cqvip.com刘艳妮，等电力系统潮流计算中风电场模型研究到无功功率，将风场节点作为PQ节点加人潮流而采用恒功率因数控制运行方式时，是保持定子计算程序，此后反复迭代修正节点电压，进而修正侧输出功率的功率因数为恒定值，这样在计算中无功功