考慮雙饋異步風(fēng)電機(jī)組無(wú)功極限的靜態(tài)電壓穩(wěn)定概率評(píng)估

鮑海波 ，韋 化 ，郭小璇

（1.廣西大學(xué) 廣西電力系統(tǒng)最優(yōu)化與節(jié)能技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530004；2.廣西電網(wǎng)公司 南寧供電局，廣西 南寧 530031）

0 引言

作為一種新型的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電對(duì)轉(zhuǎn)變中國(guó)用能結(jié)構(gòu)和供能結(jié)構(gòu)、減小發(fā)電碳排放量有重要作用［1-2］。未來(lái)風(fēng)電在電網(wǎng)所占比重越來(lái)越大，改變電力系統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)的同時(shí)，其隨機(jī)性和間歇性也影響著系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定［3-19］。

關(guān)于含風(fēng)電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的研究［7-19］，國(guó)內(nèi)外已有許多文獻(xiàn)。文獻(xiàn)［11-16］研究了風(fēng)電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定負(fù)荷裕度指標(biāo)的概率評(píng)估問(wèn)題，可以獲取負(fù)荷裕度或臨界功率的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布，確定任意負(fù)荷水平系統(tǒng)發(fā)生靜態(tài)電壓失穩(wěn)的概率。其模型將風(fēng)電接入節(jié)點(diǎn)作為PQ節(jié)點(diǎn)，僅考慮了風(fēng)電機(jī)組恒功率因數(shù)運(yùn)行方式的簡(jiǎn)化模型。但當(dāng)前主流的風(fēng)電機(jī)組是雙饋異步發(fā)電機(jī) DFIG（Doubly-Fed Induction Generator），當(dāng)其采取恒電壓運(yùn)行方式時(shí)具備一定的無(wú)功調(diào)壓能力。DFIG風(fēng)電機(jī)組在系統(tǒng)中所占比例逐漸增多，其將會(huì)成為一種有效的無(wú)功電源。顯然，傳統(tǒng)電壓穩(wěn)定概率分析模型假設(shè)DFIG風(fēng)電機(jī)組僅以恒功率因數(shù)方式運(yùn)行，忽略其無(wú)功調(diào)節(jié)作用，所得結(jié)果是有失準(zhǔn)確的。

文獻(xiàn)［17］根據(jù)微分代數(shù)方程系統(tǒng)的奇異誘導(dǎo)分岔理論，研究了DFIG風(fēng)電機(jī)組發(fā)生暫態(tài)電壓失穩(wěn)的機(jī)理。文獻(xiàn)［18］分析了DFIG風(fēng)電機(jī)組采用恒功率因數(shù)和恒電壓2種運(yùn)行方式對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)和中長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定性的影響，但所研究的風(fēng)電機(jī)組模型沒(méi)有考慮網(wǎng)側(cè)變換器GSC（Grid Side Converter）注入的無(wú)功功率。文獻(xiàn)［19］研究了考慮DFIG風(fēng)電機(jī)組和網(wǎng)側(cè)變換器的無(wú)功功率的長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定問(wèn)題，沒(méi)有涉及風(fēng)速隨機(jī)特性和相關(guān)性對(duì)電壓穩(wěn)定影響的分析。……