大型风电场接入系统控制方式与动态特性研究

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1、第39卷第8期电力系统保护与控制Vol39NO．82011年4月16目PowerSystemProtectionandControlApr．16，2011大型风电场接入系统的控制方式和动态特性研究倪林，袁荣湘，张宗包，刘畅(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：介绍了双馈电机风电场的两种不同控制方式，并在PSS／E仿真平台上进行了不同控制方式下风电场的动态特性研究。结果表明，在电压控制方式下风电场可以更充分地发挥其无功电源的作用，而在功率因数控制方式下风电场有更好的动态性能，应当根据风电场的运行_T-况和电网运行状态合理地进行风电场的控制

2、和调度。并把STATCOM应用到风电场中，仿真结果显示STATCOM可以改善风电场的电压稳定性并可以提高风电机组的故障穿越能力。关键词：双馈电机；控制方式；动态特性；故障穿越；STATCOM；PSS／E仿真ResearchoncontrolmethodanddynamiccharacteristicoflargewindfarmintegrationNILin，YUANRong—xiang，ZHANGZong—bao，LIUChang(SchoolofElectricalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，

3、China)Abstract：TwodifferentcontrolmodesofDFIGwindfarmareintroducedanddynamiccharacteristicsundereachcontrolarestudiedinPSS／E．TheresultsshowthatwindfarmCangeneratemorereactivepowerduringvoltagecontrolmode，whileithasbetterdynamicresponseunderpowerfactorcontrolmode．Thus，controland

4、dispatchingshouldbeprocessedreasonablyonthebasisofwindfarm’Soperationstateandthegridoperationconditions．Inaddition，STATCOMhasbeenappliedtowindfarm，andthesimulationresultindicatesthatitcanimprovevoltagestabilityandfaultridethroughabilityofthewindfarm．ThisworkissupportedbyNationa

5、lNaturalScienceFoundationofChina(No．50677046)．Keywords：DFIG：controlmode：dynamiccharacteristic；faultridethrough：STATCOM：PSS／Esimulation中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)08—0075-05和动态特性的影响，研究了不同情况下风电场的稳O引言定性。文献【9]提出了电网故障时双馈电机的紧急控随着风力发电技术的快速发展，风电场规模不制策略，提高了风力发电系统在故障时的稳定性。断扩大，风

6、电场和电网间的相互影响不断凸显。风本文以PSS／E软件为平台，进行了两种不同控电场接入电网后的动态稳定、调频调压、经济调度制方式下风电场的动态特性研究，具体分析了两种等问题日益严重，如何对风电场进行合理的控制和控制方式对风电场稳定性的影响，并在此基础上引调度以提高风电场的持续稳定运行已经迫在眉睫。入STATCOM来进一步改善风电场的动态性能。因此，对大型风电场接入系统的控制方式和动态特1双馈电机的原理和模型性的研究不但具有理论意义，而且具有实用价值。文献【1]提出了保证风电场和电网安全稳定运行的1．1双馈电机的基本原理风电场安全容量的概念，采用了不同

7、措施改善电网双馈感应式风力发电机已经成为当前风电发展暂态稳定水平、提高风电场安全容量。文献【2．3]讨的主流机型，本文采用PSS／E风机软件包中GE双论了双馈电机的无功发生能力和无功极限的计算，馈风电机组模型，它采用转子交流励磁，通过PWM并给出了无功的分配方案和调度策略。文献[4]比较控制器向转子提供励磁电流，这种发电机可以在一了柔性直流输电和交流输电方式接入风电场的优定的风速范围内，以变化的转速运转去获取最大的劣。文献【5．8]分析了风电场的接入对电力系统静态风能利用系数。其最大功率跟踪原理可用式(1)～(2)【Iu’儿来表示。基金项目：国家自然

8、科学基金资助项目(50677046)．76．电力系统保护与控制sdIsd+b／sq1sqcp(o，)：0．2