并网型风电场的短路电流计算及低电压穿越能力分析

【摘要】：风能足目前最具开发价值的可再生新能源,在我国得到了迅猛的发展。但随着风电注入容量的不断增大,风电的不确定性及风机自身的特性给电网的运行和稳定性带来了很大影响。国外风电技术先进的国家都对风电并网提出了更高的要求：一方面要求并网风电机组的暂态特性得到改善,具备足够的低电压穿越能力；另一方而要求电网的故障控制措施,如继电保护等措施与之配合。因此深入研究并网风电场的短路电流特性及其低电压穿越能力具有重要的理论意义和实用价值。 本文首先以双馈风电机组为研究对象,建立了详细的数学模型,深入研究了发电机及风力机的控制策略；其次将风电场作为独立系统,应用短路容量法进行风电场短路电流计算,并分析了风电场并网对并网点电压的影响；随后在研究国内外风电并网导则和风电机组低电压穿越技术的基础上,提出要实现风电机组的低电压穿越功能需要依靠电磁控制与机械控制的综合控制系统共同作用,提高风电机组本身的暂态电压稳定性来实现,并针对由双馈式风电机组构成的风电场研究了快速桨矩角控制、动态无功控制方式以及基于SVC的无功补偿的方案对于提高其低电压穿越能力的影响；最后通过实际系统仿真验证了本文所提方案的有效性。