本地負荷不同容量比下風水孤網穩定性仿真研究

李嘉琪，鄭少鏵，王玕，王智東，周培源，吳燦，張紫凡

（華南理工大學廣州學院電氣工程學院，廣州 510800）

引言

為了減少煤炭石化資源的消耗，南方山區根據自身自然條件優勢，發展風電和水電等分布式能源[1,2]，有力支撐了電網。在山區電網中，存在風電和小水電接入同一配電網支線的情況，風電、小水電和各自本地負荷一起組成了微電網[3,4]。風電和小水電除了滿足本地負荷需求外，在發電過剩時還可以向主電網輸送電能；由于分布式能源的季節性、間歇性和波動性特點，風電和小水電發電不夠時，由主電網向本地負荷供電。由風電和小水電組成的風水微電網與主電網的交互影響研究[5]，具有重要的工程應用價值，也日益引起了研究重視。

風水微電網與主電網的聯絡開關斷開后，出于保護風水設備、避免風水微電網出現過壓過頻的考慮[6,7]，當前普遍采用切機切負荷的做法[8]，但存在著停電時間過長的問題。因此，加強風水微電網與主電網的聯絡開關跳閘后形成孤網的特性研究[9,10]，尤其是孤網初期的幅頻特性及其相關的影響因素研究，將有助于為探索新型的風水孤網的復網方式提供理論支撐。

本文在分析風水孤網的電源影響情況基礎上，進一步考慮風電和小水電通常分散在山區電網的不同位置，重點研究風電和小水電不同本地負荷對風水孤網的穩定性影響。Matlab/Simulink仿真軟件的基礎上對僅含小水電和風電的微電網系統進行了建模與仿真研究，在本地小水電與風電兩種電源容量和本地負荷相等的前提下，通過調整風電和小水電的本地負荷比例，分析小水電和風電不同發電比例對孤島后電壓和頻率穩定性的影響。……