不同控制策略下含直驱机组风电场的系统电压稳定研究

赵海岭，王维庆，姚秀萍，常喜强

(1.新疆电力公司昌吉电业局，新疆 昌吉 831100;2.新疆大学电气工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047;3.新疆电力调度通信中心，新疆 乌鲁木齐 830002)

0 引言

风力发电是目前技术最成熟、最具开发规模和商业化发展的可再生能源利用形式［1］。大规模地开发和利用风能成为世界新能源领域的一大重要研究课题。然而在电网接纳不断增加的风电穿透功率时，致使风电并网的电压稳定问题逐渐凸显。

变速永磁直驱风电机中全功率变频器的采用，使得该风机有功与无功可控，拥有多种灵活控制策略［2］，具有的优势越来越凸出，在实际风电场中占据比例越来越高，大规模基于直驱风电机组并网风电场越来越多，在基于直驱机组风电场与电网弱联系时，其对电力系统电压稳定影响值得研究。

电压失稳的根源在于线路输送功率与负荷所需的功率无法平衡，最终导致电压崩溃［3］。文献［4－6］对风电场接入电力系统的稳态进行了仿真，其中文献［5］主要是分析风电场的输出功率随风速间歇性和波动性变化对所接入地区电网电压的影响。风电场接入对于含风电场的电网电压稳定、风电注入功率不定与其本身无功特性使得与传统电压稳定问题有着机理上［7－9］的一致。国内外进行了大量细致的研究。文献［10］分析了随风电场容量的不断增加对地区电网电压稳定的不利影响，若系统不能提供足够的无功支持，将会导致地区电网电压瓦解，采用连续潮流计算得出P－V曲线，对地区电网关键母线电压与风场不同出力水平的关系进行了详尽分析，并对某些节点加与不加无功补偿装置对节点电压的影响进行了仿真。……