风电并网的电压稳定性研究

随着我国乃至全球的环境日益恶化，在这样的背景下，人们对绿色能源的需求就显得尤为突出。那么，风力发电作为一种比较独特的能源，它的相关概念一经提出就受到世界各国的喜爱。在进行大力发展风力发电的同时，这样便使得我国传统的电力系统也遭受到相应的影响，本论文主要针对风电并网的电压稳定性来进行相应的研究及分析。

【关键词】绿色能源 风力发电 电压稳定性

1 风力发电并网的相关问题

倘若风能通过风机转变成电能之后不能够很好的被用户进行使用，那么，这样的动作就是徒劳的。鉴于该种情况，必须把风力发电接入到电力系统，这样才能够更好的发挥风力发电的作用。就目前来讲，我国的风力发电接入电网之后存在的问题或者产生的影响主要由：

1.1 对电网调控的影响

通常来讲，风电场的相应的功率的输出是具有不可预测性的，并且也是具有随机性的。另外，对于功率输出曲线来讲，在多数情况下都会对电网造成不良的影响，有的时候甚至发生反调节的状况，这样就会进一步的使得电网峰谷差变得更大，从而使得电网调控的难度增加。

1.2 对继电保护造成影响

要使风电场产生电能，那么，就需要不断的对其进行投切等相关的动作，这样就会使得对电网的相关的继电保护仪器的动作过于频繁，从而使得继电保护仪器的灵敏度以及寿命都得到减小。

2 风电场并网运行的电压分析方法

2.1 静态电压稳定分析方法

就现阶段来看，我国在静态电压稳定性方面的相关分析方法还是比较成熟的，本论文主要针对P-V曲线法进行相应的介绍。

针对P-V曲线分析方法来讲，它是我国最常用的静态电压稳定性方面的分析方法，P-V曲线分析方法主要是通过建立某些环节或节点的电压V以及传输界面功率P两者之间的关系曲线，这样可以更好的指示区域负荷水平或者传输界面功率水平导致整个系统临近电压崩溃的程度。在进行静态电压相关稳定性的研究与分析中，还能够很好的通过P-V曲线的临界点来对电压稳定的裕度进行求取，这样便于更好的借助此来对电压的稳定性进行评估。在通常情况下，P-V曲线的绘制方法包括：拓展潮流法、非线性规划法、潮流多解法、零特征根法、负荷导纳法。

2.2 暂态电压稳定分析方法

就我国目前的研究情况来看，针对暂态电压稳定分析的相关方法，大多少情况是通过时域中采用相关的仿真软件来进行分析，通过根据系统特点设置对应的故障，并且借助此来获取到各种相关量随时间变化的曲线，从而更好的辅助其对暂态电压稳定性进行分析。这种分析方法又被称之为时域仿真分析方法，它是我国目前研究暂态电压稳定性的最好、最有效的分析方法。

3 电压稳定仿真分析

3.1 静态电压稳定仿真分析

本部分内容主要是使用节点负荷有功裕度系数Kp来对电压的稳定性进行相应的评价，式（1）是为它的计算公式：

对于上式的系数Kp来讲，它是表示节点负荷的有功裕度系数；而对于上式的系数PM来讲，它则表示临界时有功功率值；对于上式的PO来讲，它则表示初始运行状态时有功功率值。圖1为A点在夏大的方式下有、无风电场的P-V曲线图。

3.2 暂态电压稳定仿真分析

本部分内容的研究依然采用某电网的局部系统以及夏大的情况作为研究背景，该系统主要通过洋前风电场的研究，来探讨其是否满足N-1、N-2情况之下的电压稳定性。

图2主要是在三相短路瞬时性故障的情况之下，切B-A节点220KV双回输电线路，图2是洋前风电场接入前后，M点的母线电压对比图。

4 结束语

本论文首先对风力发电并网存在的相关问题进行了简要的介绍，接下来，风电场并网运行的电压分析方法，包括静态电压稳定分析方法和暂态电压稳定分析方法两种方法。最后，进行电压稳定仿真分析。

参考文献

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作者简介

陈业伟（1991-），男，河南省郑州市人。研究方向为风电并网电压稳定性。

作者单位

华北水利水电大学 河南省郑州市 450011