孙元存,　刘三明,　王致杰,　曹天行,　刘　剑

(上海电机学院 电气学院,上海　201306)



大规模风电接入对电力系统动态特性影响的研究

孙元存,刘三明,王致杰,曹天行,刘剑

(上海电机学院 电气学院,上海201306)

摘要：本文针对风电场并网对电力系统小干扰稳定性问题进行了研究。建立了风电场的模型,利用小干扰稳定理论,将系统线性化,根据状态矩阵的特征值,定性的分析了两区域互联系统并网前后阻尼特性的变化情况。搭建了两区域四机系统,将风电场并入,仿真结果表明:风电场并网后系统的动态特性变差并且风电场接在不同区域系统表现出的稳定性不同。

关键词：风电场; 动态特性; 电力系统; 小干扰稳定

1引言

风电具有随机性、波动性,随着风电场的装机规模越来越大,使得电网阻尼特性及电力系统小干扰稳定性问题更加突出。因此对大规模风电场接入对电力系统的阻尼特性和小干扰稳定问题的研究十分必要。文[1-4]搭建了经典的四机两区域系统,得到当风电场并入电网时,对所接相关区域的区域间振荡频率影响较大的结论。

2小干扰稳定分析下风电场接入简单互联系统前后的阻尼特性

2.1小干扰稳定下简单互联系统

选取两机互联系统,功率由区域1送到区域2,选取两阶发电机模型,转子运动方程组为

(1)

式中Δω1、Δω2,,J1、J2,D1、D2,ΔPM1、ΔPM2,ΔPE1、ΔPE2分别为两台发电机的转速增量、功角增量、惯性时间常数、阻尼系数、机械功率的增量和电磁功率的增量。现假设机械功率在短时间内不变(ΔPM1=ΔPM2=0),转化为矩阵形式。……