并网型风电场电压稳定研究

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1、万方数据第36卷第3期2008年3月妻蘩t毫力臼gtchi怕ElectrioPowerV01．36No．3M盯．2008并网型风电场电压稳定研究林莉1，陈亚宁2，周溶3，沈青2(I．洪山供电公司，湖北武汉430072；2．武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072；3．武汉科技大学，湖北武汉430072)摘要：为解决风电场并网运行存在的电压稳定问题，通过对风电机组无功电压特性的研究，提出了无功补偿电容器容量的不同计算方法和投切方式。结合风电无功需求的特点，确定并分析了带有FC的TCR型无功补偿器

2、(SVC)的原理及特性。对某实际风电场应用SVC无功补偿优化结果的分析表明：它可提供动态的电压支撑，能够稳定风电场节点电压。降低风电功率波动对电网电压的影响，很好地改善系统的运行性能。关键词：电力系统；风力发电；电压稳定；无功补偿；静止无功补偿器作者简介：林莉(1970-)，女，工程师，从事电力系统运行与控制工作。中图分类号：TM614文献标识码：B文章编号：1001-9529(2008)03-0058-04Studyofvoltagestabilityforgrid-connectedwind

3、farmsLING厶1，CHENYa—nin92，ZHOU舶岔，SHENQin92(1．HongshanPowerCompany，Wuhan430072，China；2．SchoolofElectricalEngineering，WuhanUniv．，Wuhan430072，China；3．WuhanUniversityofScienceandTeehndogy，Wnhan430072，China)Abstract：Tosolvethevoltagestabilityproblemofthesr

4、id—connectedwindfarm，variouscalculationmethodsforthecapacityofthereactivecompensationcapacitor鹪well船itsswitchingmodesaleproposedbasedonthevat·voltagecharacteristicsofthewindturbinegenerator．Accordingtothereactivepowerdemandfeaturesofthewindpower，thew

5、orkingprincipleandcharacteristicsoftheTCR证mFC(SVC)a弛identifiedandanalyzed．Thereactivecompensa-tionresultsofawindfarmbyusingSVCshowthattheSVCcanprovidedy瑚micvoltagesupport．stabilizethenodevoltageofthewindfarm．andreducetheimpactofwindpowerfluctuationOi

6、lthegridvoltage．Keywords：powersystem；windpowergeneration；voltagestability；reactivecompensation；SVC风电机组分为固定转速和变速2种形式，固定转速风电机组一般采用异步发电机，发出有功功率的同时向系统吸收无功功率，易引起并网点的电压降落¨J。我国风电场大多使用固定转速风电机组，所以电压稳定是其并网运行中普遍存在的问题。随着风电场并网容量的不断增加，电压稳定问题日益严重，出现了风电场随风速增加导致母线电压崩

7、溃的现象、系统运行方式变化导致母线电压波动致使风电机组停机的情况旧训。目前，解决电网电压稳定问题的方法主要有：无功补偿和无功的合理分布；带负荷调压变压器调压；无功补偿和调压变压器综合调压；适当增大导线线径和装设并联电抗器等旧J。对风龟并网所引起的电压稳定问题，通常采用在风电场母线上安装电容器组以补偿风电机组无功需求的方法。但当风速变化或系统运行方式变化时，风电场母线电压会出现较大的波动，简单地对固定电容器组的投切不能使电压维持在允许范围之内。采用快速投切电容器组则可较好地解决这个问题，但此时需要

8、确定电容器组的总容量、分组容量以及投切规则。目前，对此问题的研究尚停留在在风电场并网点处加装电容器组的阶段，并未给出具体的补偿容量计算方法和投切控制方案【4j。1风电机组无功电压特性风电机组本身安装有无功补偿设备，根据风电机组的容量和型号的不同，风电机组无功补偿设备的容量和投切规则不同，但基本都遵循一个原则，就是根据风电机组的有功出力确定投切的无功补偿容量。图l为某600kW风电机组的功率特性，其无功补偿设备为5组容量各为50kvar的电容器组，其投切规则为当有功功率小于额定万方数据林莉。等并网