基于静态平安和稳定约束的地区电网接入风电容量算法墨g2'l第4o卷第3期中国电力VoI.4o.No.3I2007年3月ElJECFRIC}】()wERMar.20072罄手静态爨譬鞫耩篷缬桑街道箧电旆避蓉譬簿漕赵海翔,关宏亮～,范高锋,戴慧珠(1.中国电力科学研究院,北京100085;2.华北电力大学,北京102206)摘要:介绍一种基于静态平安约束和稳定性约束的地区电网可接入风电容量计算方法.给出相应的程序框图.该方法除考虑节点电压和输电线路功率2个静态平安约束条件外.还将静态稳定性约束和暂态稳定性约束作为限制因素,形成一个综合了各种约束条件的地区电网可接入风电容量计算程序,并以某地区电网为例,对计算方法的应用进行说明.考虑稳定性约束后,将能更合理地估计地区电网的可接入风电装机容量关键词:风电场;电网连接:静态平安约束:稳定约束:TM71文献标识码:A:1004.9649(2007)03.0079.050引言风电场并网运行对电力系统具有多方面的影响,除了对其他电源的运行调度,无功补偿方式及电能质量的影响外,也有可能影响系统的稳定性因此,研究风电场接人电力系统问题需要对上述各个方面进行全面分析.找出限制地区风电场装机容量的最主要因素.以及在这种限制因素下的地区电网可接人风电容量的控制值.以便科学,合理地确定某种电网和电源结构下风电场的最大装机容量.有针对性地提出适应风电开展的电网改造措施上述几个方面的研究具有关联性.是风电规划研究中必不可少的组成局部.对各个方面的分析方法进行研究具有实际意义鉴于此.本文对基于静态平安和稳定约束的地区电网可接人风电容量计算方法进行研究.给出描述该计算方法的程序框图为适应稳定性分析.本文在电力系统分析软件DIgSILENT/Powerfactory仿真平台上建立常用的双馈变速风电机组(DFIG)动态模型及风电场模型.这些模型也可用于其他含风电场的电力系统稳定性分析本文还以某实际地区电网为例,对基于静态平安和稳定约束的地区电网可接人风电容量计算程序进行应用说明,得出一些有益的结论.本文所建立的计算分析方法及所得结论可用于实际的风电场规划研究1基于静态平安约束的分析方法基于静态平安约束的风电场可装机容量计算方法是一种常用的计算方法.一些文献对此进行了专门的讨论[1~23本文在构建基于静态平安的计算方法时.考虑了风电场所使用的机组类型的影响固定转速风电机组在运行过程中需要从电网中吸收较多的无功功率:而变速风电机组由于可以实现有功和无功功率的解耦控制.正常运行过程中可以控制机组的功率因数或保持机端电压恒定因此.这2种风电机组对系统潮流的影响不同.对节点电压和传输功率的影响也不尽相同]此外.故障后系统参数变化引起的节点电压变化,传输线功率变化以及发电机功率变化也属于静态平安的分析范畴因此.在研究风电场并网运行的静态平安问题时应包含2局部含义:(1)不同机组类型下地区风电场并网运行引起的节点电压变化和传输线功率变化:(2)故障情况下的节点电压变化,传输线功率变化和发电机功率变化.对于一个地区的风电规划.可能有多个预选风电场的场址.需要对这些场址可能的各种组合进行计算.找出不同组合方式下的地区风电场可装机容量限制节点电压的约束条件以电压偏差允许值表示,可参考有关标准或根据地区电网的要求确定.传输线传输容量限制及发电机功率变化限制可采取同样的方法处理具体的分析程序框图如图1所示收稿日期:2006—12—15作者简介:赵海翔(1969一),男,山西广灵人,博士,从事电力系统分析,风力发电技术和高电压技术的研究.E—mail:zhaohx@epr1.ac79墨!目癌_■■1I阮墨阐中国电力第40卷一(塑)....................1..........一第i种风电场布置_==二二[二.}选择机组类型1.....................!I.............一第,种风电场出力_==二]二二-I计算系统潮流I检测各传输线传输容量+N检测各节点电压N输出检测结果,i=i+1合方式是否豢图1基于静态平安约束的分析方法流程Fig.1Theflowchartofanalysismethodbasedonstaticsecurityconstraints2风电场接入后的稳定约束及相关模型地区风电场规划需要对风电场接人后的稳定性问题进行仿真计算.以期根据稳定计算结果核算地区电网中可接人的风电场装机容量.这样的计算同样需要在不同的风电场布置下进行2.1稳定...