[发明专利]一种有利于多机电力系统暂态稳定性的风电场配置方法

说明书

本发明涉及一种有利于多机电力系统暂态稳定性的风电场配置方法，通过风电场接入后对系统节点电压方程的修正和收缩处理，将体现低电压穿越性能的风电场功率外特性与风电场接入多机系统的位置信息反映到同步机之间的电气联系中，利用节点功率方程推导系统等值机械功率受风电场接入位置和暂态输出特性的影响关系，通过系统等值机械功率的变化获得有利于多机系统暂态功角稳定性的规律，进而按照该规律给出风电场接入位置和相应低电压保护措施的合理配置方案。

技术领域

本发明提供一种有利于多机电力系统暂态稳定性的风电场配置方法。

背景技术

清洁能源需求的不断扩大与风力发电技术的日益成熟使得风力发电在全世界范围内得到大力发展和应用。随着风电渗透率的不断提高，大容量风电机组在故障时的低电压穿越能力越来越重要，所采用的保护措施在实现低电压穿越的同时也会影响系统的暂态稳定性[1]。我国的风能资源储量较为丰富，风电场接入位置的选取除考虑风能质量、负荷需求以及投资收益以外，也应同时兼顾电力系统的稳定性。因此从改善多机电力系统功角暂态稳定性的角度，分析如何选择风电场接入位置以及风机如何配置低电压穿越措施具有重要意义。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中存在以下缺点和不足：

目前与该发明有关的研究主要关注风机功率外特性对系统暂态稳定性的影响，忽略了风电场不同接入位置和相应的低压穿越措施对电力系统暂态稳定性的影响。风电场接入对电力系统运行稳定等方面的相关研究，其研究对象一般为单机无穷大系统或者等值双机系统^[2-4]，很少直接从多机电力系统角度入手分析功角暂态稳定性；而且分析手段也是通过仿真分析给出一般规律，缺乏理论支持，结论不具有说服力^[5-7]。另一方面，目前的研究方法大多是基于功角特性图来定性地分析风电场接入是否有利于电力系统暂态稳定性^[4,8-9]，没有深入论证风电场接入各具体因素影响电力系统暂态功角稳定的机理，结论具有片面性。因此有必要从多机电力系统角度量化分析风电场接入位置和相应低电压穿越措施对电力系统暂态稳定的影响规律，为风电场在电力系统中科学合理的配置提供基础。

参考文献

[1]姜惠兰，姜哲，李天鹏，等.风机转子撬棒投切对电力系统暂态稳定的影响[J].电网技术，2016，40(8)：2383-2388.

[2]汤蕾，沈沉，张雪敏.大规模风电集中接入对电力系统暂态功角稳定性的影响(一)：理论基础[J].中国电机工程学报，2015，35(15)：3832-3842.

[3]王清，薛安成，郑元杰，等.双馈型风电集中接入对暂态功角稳定的影响分析[J].电网技术，2016(3)：875-881.

[4]田新首，王伟胜，迟永宁，等.双馈风电机组故障行为及对电力系统暂态稳定性的影响[J].电力系统自动化，2015，39(10)：16-21.

[5]张明理，徐建源，李佳珏.含高渗透率风电的送端系统电网暂态稳定研究[J].电网技术，2013，37(3)：740-745.

[6]刘斯伟，李庚银，周明.双馈风电机组对并网电力系统暂态稳定性的影响模式分析[J].电网技术，2016，40(2)：471～476

[7]Meegahapola L，Flynn D，Littler T.Transient stability analysis of apower system with high wind penetration[C].Universities Power Engineering 43International Conference，Italy：IEEE，2008：1～5

[8]于强，孙华东，汤涌，等.双馈风电机组接入对电力系统功角稳定性的影响[J].电网技术，2013，37(12)：3399～3405