含大规模双馈机组的电力系统暂态稳定性研究.pdf

：“含大规模双馈机组的电力系统暂态稳定性研究” 【摘要】：本文主要探讨了双馈风力发电机组（DFIG）在电力系统中的应用及其对系统暂态稳定性的影响。研究中，详细介绍了双馈风机的动力学模型和发电机模型，并构建了双馈风电场的等值模型。分析表明，在暂态过程中，双馈风机的脱网会导致系统有功功率缺失，从而影响系统的暂态稳定性。通过使用DIgSILENT软件，基于10机39节点的电力系统进行了仿真比较，发现在没有低电压穿越（LVRT）能力的风电接入情况下，系统的稳定性会下降，且风电接入比例增加，系统的稳定性将更差。 【关键词】：暂态稳定性、风力发电、电力系统、双馈风机、低电压穿越（LVRT） 在电力系统中，双馈风力发电机组因其独特的运行方式而成为主流的风力发电技术。双馈风机的定子侧直接并网，转子侧通过两个变流器——转子侧变流器（RSC）和网侧变流器（GSC）与电网交互。网侧变流器控制约25%-30%的总功率交换，以调整发电机的输出，而转子侧变流器采用PWM换流器实现高效控制，确保低谐波失真和快速响应。 双馈发电机的优势在于其能够在其速度范围内的广泛区域内工作，这允许根据风速的变化灵活调节功率输出。然而，这种灵活性也带来了挑战，特别是在系统发生暂态事件时，如故障或扰动。在这些情况下，如果双馈风机脱网，将导致大量有功功率损失，影响整个系统的动态平衡，降低暂态稳定性。 通过DIgSILENT软件进行的仿真研究证明了这一观点。在对比分析中，考虑了两种情况：一是使用风机等值替换同步发电机的出力，二是系统不含风电。结果显示，无LVRT能力的风电接入在严重故障时对系统的动态性能产生了负面影响。随着风电接入比例的提高，系统的暂态稳定性进一步降低。LVRT是指风电机组在电网电压降低时仍能维持运行的能力，对于保持系统稳定性至关重要。 因此，为了保证电力系统的稳定运行，尤其是在大规模风电并网的情况下，必须考虑双馈风机的动态特性，优化其控制系统设计，增强其在暂态过程中的抗扰动能力，并且需要具备LVRT功能，以减轻风电接入对系统稳定性的影响。此外，还需要进一步的研究来探索更有效的风电并网策略和技术，以实现可再生能源的高效、稳定利用。