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风电场节点在常规潮流计算中的处理方法

※发布时间:2017-10-14 13:03:20   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  潮流计算中常常将节点划分为3大类:PV、PQ和平衡节点。DFIG机组和PMSG机组拥有交流励磁能力,能够在一定范围内控制风电场的无功出力,因而将此类风电场视为功率因数恒定的PQ节点或无功有一定的PV节点在工程上是可以接受的。

  一般情况下,对基于DFIG机组或PMSG机组的风电场,当风电场工作在恒功率控制模式时,视风电场为PQ节点;当工作在恒电压控制时,视风电场为PV节点,如果迭代过程中节点电压越限,则将风电场视为PQ节点;对基于FSIG机组或Optislip机组的风电场,由于机组没有电压调节能力,因而这类风电场在潮流计算中通常视为PQ节点。

  由上可知,风电场的潮流模型与风电机组的类型及控制模式有关。在潮流计算中将风电场简单处理为PQ或PV节点的前提是假设风电场与风电机组的功率因数相等,但实际中两者的功率因数并不相等,有些时候甚至相差较大。因此,当风电场规模较大或计算精度要求较高时,这种简单处理存在较大误差。

  风电机组吸收或发出的无功功率随机端电压的变化而变化,为体现这种无功功率的变化,常将异步电机的等值电加入到潮流分析模型中,即把异步电机的滑差表示成机端电压和有功功率的函数,并将发电机视为型负荷加入潮PV流程序从而得到风力发电机的电磁功率;另外通过风速信息计算出风力机的机械功率,然后根据两个功率的差值修正滑差,反复迭代直到风电机组的机械功率和电磁功率相平衡。

  从研究结果看,风电场采用RX模型可以提高含风电电力系统潮流计算结果的准确性。但需要指出的是,常规潮流计算反映电力系统某一时间断面的系统状态,而实际的风电功率随风速实时变化,风电对系统的影响呈现为持续性的不间断过程,即任意时刻断面间的风电场输出功率不尽相同,风电场对系统潮流分布的影响也不同。因此研究能够反映风能随机波动对系统潮流分布影响的计算方法,才能全面地反映风电场对系统稳定运行的影响。

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关键词:潮流计算