含SVC大规模风电无功运行协调分析研究

摘要

随着全球能源短缺的加剧，在人类对能源需求不断加大的今天，对风能的利用缓解了人类对传统能源的依赖。风电作为一种清洁环保、绿色无污染的新型能源，由于其在促进可持续发展、节能减排方面起到突出作用，成为中国和世界重点开发的新能源之一。针对我国的现状，发展大规模风电基地是大势所趋。随着风电并网规模的不断增大，风电的随机性与间歇性对电网的影响越来越大，大规模风电接入对电网的影响，特别是对电网电压的影响愈加显著。因此，研究大规模风电接入对电网的影响具有很重要的现实意义。
　　 本文讨论了大规模风电场接入对电网电能质量尤其是对电压的影响，介绍了三种风电机组机型及原理并分别建立了详细的数学模型，深入分析了不同机型接入对系统电压的影响及系统接纳大规模风电的措施；重点对含SVC大规模风电场无功协调运行进行分析研究，指出风电场内恒电压控制的双馈风电机组和风电场主变SVC之间存在的无功协调运行问题，并进行了机理分析，提出两设备间协调运行的判据是使风电场并网点的电压波动幅度最小。针对此优化问题，采用微分进化算法和枚举法进行MATLAB编程求解，在IEEE39节点算例系统中加入风电场进行了验证，得出两种方法的结果一致，微分进化算法的计算速度要快于枚举法，适合在大系统中应用。