含雙饋感應電機風電系統(tǒng)潮流建模和無功優(yōu)化研究.pdf

1、大容量風電并網(wǎng),給電力系統(tǒng)分析與控制提出了新的挑戰(zhàn)。其中風電場的穩(wěn)態(tài)運行參數(shù)對風電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定和安全運行有重要作用。本文研究了含雙饋感應電機風電系統(tǒng)潮流模型,以及基于系統(tǒng)網(wǎng)損最小的無功最優(yōu)分布,主要內(nèi)容如下:
　　首先,文章建立了雙饋感應電機單機的潮流精確模型。現(xiàn)有潮流模型忽略風力機出力特性,視其出力恒定或與轉速立方成正比,前者過于簡單,后者不能處理轉速變化引起最優(yōu)系數(shù)kopt的變化,采用風力機kopt模型最大功率跟蹤對應的轉速和

2、潮流計算轉差率未必對應;也不能模擬降額運行。采用風力機Cp模型與現(xiàn)有kopt模型潮流結果比較,表明了Cp模型的精確。將風力機Cp模型用于風電場并網(wǎng)潮流計算,給出風電場的有功出力和內(nèi)部損耗。
　　其次,文章改進了雙饋感應電機無功優(yōu)化算法。在考慮風力機出力特性的基礎上,同時考慮定、轉子及變流器的電流和容量安全約束采用優(yōu)化算法。其目標函數(shù)為雙饋機組無功出力最大或最小,從而更簡潔、快速的求出無功出力范圍。本文在風力機模型上具體考慮風速低于

3、額定風速時,風力機通過調(diào)節(jié)葉尖速比λ來確定風能利用系數(shù)Cp;風速高于額定風速時,通過增加槳距角β,降低轉速,限制風電機組出力。得出了考慮風力機降額運行和主動自備用,雙饋機組無功出力增大,能給風電系統(tǒng)提供更多無功支持的結論。
　　最后,利用以上算法建立了計及雙饋機組控制特性的風電系統(tǒng)無功優(yōu)化算法。比較了不同容量和不同并網(wǎng)點的風電場無功出力范圍,以及基于系統(tǒng)有功損耗最小的無功最優(yōu)分布。算例結果表明風電場無功出力范圍和其容量成正比,并網(wǎng)