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大规模风电接入对电网电压稳定性的影响研究(2)

北极星电力网技术频道    作者:郭占杰   2012/9/5 11:03:20   

  所属频道:  风力发电    关键词:  风电并网 电压波动 风力发电

有学者研究表明,负荷特性极限功率随着风电场的有功出力增大而增大,静态电压稳定性变强; 然而负荷特性的极限功率则随着风电场的无功需求减少而减小,静态电压稳定性则变弱,如果系统的无功供给充足,那么风电场的并网可以改善系统的静态电压稳定性。

( 二) 风电机组低电压穿越能力问题。风电装机容量在电力系统所占的百分数比较大时,如果电力系统发生故障,电压就会跌落,系统运行的稳定性会受到风电场切除的严重影响,这就是所谓的低电压穿越能力。因此,风电机组所拥有的电压穿越能力必须足够低,这样可以确保系统一旦发生故障,风电机组运行不会间断。如果电网中风电占得比例很小,电网一旦发生故障,风机就会立即处于自我保护状态。发生故障的时间以及损坏的程度也不用担心。然而,如果电网中风电占得比例很大,电网一旦发生故障,风机是处于被动保护方式,整个系统的恢复也比较困难,处理不当还可能发生更坏的情况。

四、提高电压稳定性的措施

我们分析了大规模风电接入对电力系统的电压稳定性的影响,发现风电接入电网会对电压稳定性产生影响,安全稳定问题不能得到保证。针对以上问题我们提出了一些提高电网安全稳定性的措施和建议。

( 一) 加强风电接入地区电网的二级电压控制。当大规模风电接入地区电网,电压会随着风功率出力产生的波动比较大,无功功率在枢纽节点需要得到很大的补偿。我们认为在大规模风电接入的地区电网二级电压控制设备,从而可以使该地区的无功功率得到有效分配,地区电网结构得到优化,电网电压的稳定性也会增强。因为大多风电场本身具有很强的无功电压的调节能力,风电场无功调节能力应该得到有效的利用,这样地区二级电压控制过程会比较容易实现,其他无功功率源也要充分利用,电网的AVC 协调机制就可以建立起来。

( 二) 提高风电场的电压穿越能力。一旦外界干扰,电网出现故障,系统的电压就会立即变小,有可能导致功率不足。如果风电场没有任何控制装置,当电网出现故障,风电场则处于暂稳控制状态,整个风电场所造成的损失会非常大,这相当于在风电场暂态状态下电网受到了新的冲击,会严重影响电网电压稳定性。对电网电压的影响程度随着风电场容量的增大而增大,因此,我们必须采取有效的措施对风电场的容量进行控制。在电网发生故障时,提高风电场的电压穿越能力可以在一定范围内保持并网运行向电网提供无功功率,从而提高电网电压的稳定性。

五、结语

大规模风电接入会对电网电压的稳定性产生一定的影响,在大规模风电接入前我们应考察接入地区的风电机组特性,摸清风电接入地区电网的情况,有针对性对风电接入方案进行设计。当有的地区的电网较薄弱时,我们应该因地制宜对一些配套设施进行建设来增强电网电压的稳定性以及风电场接入的经济性。

【参考文献】

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4. 高宗和,滕贤亮,张小白. 适应大规模风电接入的互联电网有功调度与控制方案[J]. 电力系统自动化, 2010

5. 许晓艳,石文辉,李岩春,金明成,赵海翔. 风电场集中接入对区域电网的影响分析[J]. 中国电力, 2009

来源:产业与科技论坛
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