由于日趋严重的环境与资源问题以及风能利用低成本和技术成熟等原因,风力发电成为电力系统中相对增长最快的新能源发电技术,发展风电成为改善电力系统经济运行极为重要的措施。近几年来,风力发电机组单机容量和风电场建设规模都日益扩大,但风力的随机性和间歇性会对电力系统稳定运行产生一定的影响,因此深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所迫切需要解决的问题。
本文以崇明风电场(二期工程)为研究对象,着眼于并网风电场与电网之间的相互影响,特别是对系统稳定性以及电能质量的影响进行了深入的分析与研究,所做的主要工作有:
首先,分析研究了崇明风电场的基本情况,包括风电场址的选择,并对崇明风电场的风资源数据进行统计和对比分析。
其次,建立了风速、风电机组和风电场的数学模型。根据风电场实际设备情况,风电机组采用双馈发电机模型。此外,还讨论了多台风电机组的等值问题,使得分析大规模风电场并网运行成为可能。
最后,基于上述发电机模型,利用EMTP仿真软件对崇明风电场进行等值,建立了崇明风电场模型,并进行仿真分析,主要包括稳态潮流分布、风电场正常运行、风电场并网以及系统故障时的暂态分析。