大规模双馈型风电场异常脱网特性分析

风电联网运行是实现风能大规模开发利用的重要途径。由于风能的间歇性及不可控性,风电功率具有随机波动性。因此,大规模风电接入将对电网安全运行带来不利影响。目前风电场广泛应用的变速恒频双馈感应风电机组,采用电力电子器件以实现灵活的励磁控制,使得机组的暂态特性与常规机组有很大区别。分析基于双馈感应风电机组的风电场的暂态特性及其给电网带来的影响,对分析电网接入风电后的运行特性进而保证电网安全稳定运行具有重要的理论意义和工程价值。 本文通过对双馈感应风电机组脱网过程暂态特性的研究,揭示了双馈型风电场不同于常规同步发电机组的脱网特性,并定量分析了双馈风电场脱网对电网电压的影响程度。 论文首先给出了双馈感应风电机组的电磁暂态模型,并分析了crowbar保护动作后双馈感应风电机组的异步运行状态,给出了该状态下风电机组无功特性的量化分析方法。 重点分析了大规模联网运行双馈感应风电机组基于crowbar保护动作后机组异常脱网过程中风电机组与电网进行能量交换,从电网吸收无功功率的机理。 在PSCAD/EMTDC仿真平台上,建立了联网运行双馈感应风电机组基于crowbar保护动作后机组异常脱网仿真模型,对不同运行条件下双馈感应风电机组的脱网过程进行了仿真。 最后,对实测双馈型风电场脱网事件的录波数据进行分析,验证了本文风电场脱网过程无功特性分析的正确性。