大规模风电场并网后AGC平抑频率波动研究

风力发电是一种比较成熟的可再生能源发电技术,世界范围的环境污染和能源短缺要求电力供应从数量向质量转变,风电产业迎来了前所未有的发展机遇。与传统发电机组不同,风力发电是一种间歇式能源,风电场的输出功率是随机变化的,风电的这个特点对传统电力系统已经成熟的运行模式是个很大的冲击。随着风电装机容量在电网中所占比例越来越高,风力发电对电网的影响范围从局部逐渐扩大。目前,风电接入电网出现了与以往不同的特点,表现为:单个风力发电场容量增大;风电场接入电网的电压等级更高。增加的风电接入容量使得电网的电压稳定性、暂态稳定性和频率稳定性受风力发电影响。本文研究了大规模风电场接入对系统频率的影响,主要研究如下: 1.建立了用于仿真和分析风电场的模型,包括风机模型,双馈感应电机模型,作为原动力的风力模型和动态电力负荷模型。本文对双馈感应电机的动态模型在同步旋转参考坐标下的动态方程进行了推导。 2.在MATLAB/SIMULINK软件环境下建立和分析了四机两区域系统、IEEE30系统和山东电网的500kV线路的运行,结果验证了自动发电控制系统在风电场规模较大系统中的调频表现。 3.采用动态仿真的方法来分析风力发电装机比例对系统频率的影响。通过改变风力发电装机比例,找到系统能接受的最大风电容量,这一容量被认为是风电穿透功率极限。进一步通过仿真计算出四机两区域系统和IEEE30节点系统的风电穿透功率极限。