常用风电机组并网运行时的无功与电压分析曹娜第30卷第22期2006年11月电网技术PowerSystemTechnologyVol.30No.22Nov.2006：1000-3673(2006)22-0091-04屮图分类号:TM614文献标识码：A学科代码：480•6040常用风电机组并网运行时的无功与电压分析曹娜1，赵海翔2,戴慧珠2(1.山东科技大学信息与电气工程学院，山东省青岛市266510；2.屮国电力科学研究院，北京市海淀区100085)AnalysisonReactivePowerandVoltageofCommonlyUsedWindTurbinesInterconnectedtoPowerGridCAONa,ZHAOHai-xiang,DAIHui-zhu(1.CollegeofInformationandElectricalEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266510,ShandongProvince,China；2.ChinaElectricPowerResearchInstitute,HaidianDistrict,Bei激ng100085,China)ABSTRACT:Theimpactofparalleloperationofwindturbinesonpowerflowisanalyzed,inwhichthesquirrelcageinductionmotorsareusedastheconstantspeedwindturbineandthedoublefedinductionmotorsareusedasvariablespeedwindturbine.Thevoltageandreactivepowercontrolcharacteristicsofvariablespeedwindturbineunderdifferentcontrolmodesarecompared.Simulationresultsshowthatthevariablespeedwindturbinewithconstantvoltagecontrolpossessesobvioussuperiorityinmaintainingsystemvoltageafterthewindturbineisinterconnectedtopowersystem.KEYWORDS:windturbines；interconnection；voltagecharacteristics；reactivepowercharacteristics；simulationj商要：分析了以鼠笼感应电机作为发电机的定速风电机组和以双馈感应电机作为发电机的变速风电机组并网运行对系统潮流的影响，并对不同控制模式下使用双馈感应电机的变速风电机组的电压和无功控制特性进行了比较。仿真结果表明，恒电压控制的变速风电机组在维持风电场并网后的系统电压稳定方面具有较大的优势。关键词：风电机组；并网；电压特性；无功特性；仿真122影响。在风电场设计规划阶段选购风电机组吋，既要考虑不同风电机组的运行特性及经济性，又要考虑机组选型对本地电网稳定运行的影响。目前最常用的风电机组包括以鼠笼感应电机作为发电机的定速风电机组、以双馈感应电机作为发电机的变速风电机组和装配永磁同步发电机的变速风电机组等［6-8］。定速风电机组与电网直接相连，当风电机组并入电网时需要并入补偿电容器以提高发电机的功率因数。一般情况下电容器是分组投切的，它所发出的无功功率仅与发电机的出口电压有关，因此定速风电机组不能对电压进行连续调整和动态控制。双馈变速风电机组通过变流器为转子线圈提供励磁，从而实现了有功功率和无功功率的解耦控制。与鼠笼感应发电机相比，双馈变速风电机组很容易实现次同步转速发电并具有调节无功的能力。永磁同步变速风电机组的调速范围与双馈感应风电机组类似，发电机经过容量与本体相当的变流器接入电网，网侧变流器可以运行在没有无功交换的状态，理论上可用于控制无功功率和电网电压。以双馈感应电机为发电机的变速风电机组可以实现恒功率因数控制和恒电压控制，目前恒功率因数控制模式的机组应用较广泛，恒电压控制的双馈机组应用得较少。由于恒电压控制模式的变速风电机组能够控制机端电压，美国的大型风电场早在2003年就选用其作为主导机型。本文以某实际电网为例，应用电力系统分析纟宗合程序(powersystemanalysissoftwarepackage,PSASP)计算分析了使用鼠笼型感应发电机的定速0引言风电场接入电网将改变系统的潮流并冇可能影响系统的稳定性，因此在风电场设计规划阶段计算含风电场的系统潮流并分析风电场接入对系统稳定性的影响非常重要。根据潮流计算结果可以确定系统的无功补偿和电压调整方案，这对风电场的可靠并网和稳定运行是必要的。作为风电场的基本组成单元，单台风电机组的运行特性及其控制模式对整个风电场的稳态和动态行为都将产生重大[1-5]92曹娜等：常用风电机组并网运行时的无功与电压分析Vol.30No.风电机组和使用双馈感应发电机的变速风电机组对系统潮流的影响，通过仿真比较了不同风电机组以及同一机型在不同控制方式下，系统屮某些...