基于小型风机并网引起系统功率振荡的研究.pdf

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1、研究与开发基于小型风机并网引起系统功率振荡的研究解红永解红刚2吴应林(1.东北电力大学,吉林吉林132012;2.内蒙古超高压供电局,呼和浩特010080)摘要风电规模的扩大,使其对电力系统的影响变得越来越大。研究风电对电力系统的影响,对系统稳定具有重大意义。在电力系统分析软件PowerSystemAnalysisToolbox(PSAT)中建立鼠笼式异步发电机(Squirrelcageinductiongenerator)模型,以经典单机无穷大电力系统为例,分析鼠笼式异步发电机接入电网时,在风速扰动下所引起系统的功

2、率振荡。关键词:鼠笼式异步发电机;电力系统;小干扰稳定;功率振荡;时域动态仿真ResearchontheSystemPowerOscillationInducedbytheSmallWindGeneratorX/eHongyongIXieHonggang2WuYinglini(1.NortheastDianliUniversity,Jilin,Jilin132012;2.InnerMongoliaEhvPowerSupplyBureau,Hohhot010080)AbstractThescaleofwindpower

3、expansion,itsinfluenceonthepowersystembecomesmoreandnlore.ToStudytheimpactofwindpoweronpowersystem,isofgreatsignificanceforsystemstability.EstablishSquirrel—cageinductiongeneratormodelinpowersystemanalysistoolbox(PSAT),takingtheclassicalsinglemachineinfinitebus

4、powersystemforexample,toanalyzetheSystempoweroscillationinducedbythewindspeeddisturbancewheninductiongeneratorsconnectedtothegrid.Keywords:Squirrelcageinductiongenerator;powersystem;smallsignalstability;poweroscillation;time.domaindynamicsimulation随着我国在新能源方面的投入

5、,风电作为-,00介绍了几种可能引起系统强迫功率振荡的扰动源。安全、可靠、清洁的新能源得到了前所未有的发展。共振形振荡的发生,关键在于扰动源的存在,因此由于风电本身具有随机性、问歇性等特点,并且风寻找扰动源成为关键。签于此,本文在风电并网大电场一般选在偏远地方,往往需要经过长线路连接趋势下分析新型的强迫功率振荡扰动源。国内外专到电力系统,而风电场处电网结构往往比较薄弱,家对风电并网进行了一系列深入的研究。因此,在较大规模的风电场接入电力系统后,使得l电力系统低频振荡机理电力系统小干扰稳定的影响以及电网安全稳定运行的问

6、题尤为重要。_卜面以单机无穷大系统为例,分析电力系统低当风电机组在恒速风下作业时,风电机组可以频振荡机理。设发电机采用经典二阶模型,后暂看做常规机组,其输出功率稳定。当风速有波动时,态电势E恒定、机械功率P恒定,D为定常阻尼系比如出现以一定规律变化的阵风情况下,此时,好数,主要涉及D、Q绕组在动态过程中的阻尼作用比在风电机组上施加了一个具有正弦信号的小扰和转子机械阻尼。动,根据文献[1]可知,这时容易引发系统强迫功d~)M=Pm-Pe-D(一¨率振荡,当阵风频率与系统固有频率接近时,振荡,d.^Q(1)幅值到达最大值

7、。文献[2]介绍了发生在河北南网.——=09——1安保线实列阐释了强迫功率振荡机理。文献[36]2012~gg12期电曹目i技术l5研究与开发在工作点线性化:轮毂连接叶片和齿轮箱,具有较大的惯性,其两边的转矩可用一阶惯性环节表示:1(』一EUcos一:一一rr)(8)ld△.uz1出式中,为齿轮箱输入侧的转矩;rh为轮毂惯性时问常数。令:c。,同步力矩系数,得齿轮箱和联轴器是传动装置,传递风轮机和异M3+Ds十K3=0L3)步发电机的转矩,动态方程:do)1(当无阻尼D=0时,特征根=一一)(9)(1lZt±√=+j

8、con(4)式中,为风轮机转速;Tm为齿轮箱输出侧转矩;为齿轮箱惯性时间常数。反映机组在转子角增量△在扰动后的过渡过风机稳态运行时,风轮机转速基本不变,可程将相对无穷大系统做角频率为COn的等幅震荡。当有阻尼时D≠0,则认为接近于零。df-D+x/D2-4MK2.2风速模型,一——一±if2(5)u当风速变化时,风机输出功率将随着变化,可有阻尼

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