淺談電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用-資料下載頁
2025-07-14 02:43本頁面
【正文】 真圖（有載調(diào)壓模式） （2）所示的是靜止無功補償模式下，單相接地故障對風電場影響仿真曲線。由圖可知，在故障切除后風電機組并網(wǎng)點電壓經(jīng)過一個短暫的震蕩過程后能夠恢復至額定值，風電機組發(fā)出的功率也能恢復至正常值。此可見在靜止無功補償模式下，系統(tǒng)的運行也是穩(wěn)定的。（2） 單相接地故障對風電場影響仿真圖（靜止無功補償模式） 單相接地故障對電網(wǎng)的影響下面觀察10kV系統(tǒng)節(jié)點3之間的輸電線路發(fā)生單相接地故障對電網(wǎng)節(jié)點節(jié)點2電壓及節(jié)點2的有功功率和無功功率的影響。故障發(fā)生時間為t=，故障切除時間為t=，故障持續(xù)時間為100ms。（1）所示為有載調(diào)壓模式下，節(jié)點3間出現(xiàn)單相接地故障對電網(wǎng)節(jié)點節(jié)點4的電壓及有功功率和無功功率的變化影響，節(jié)點2的電壓波動很大，但故障一經(jīng)切除，系統(tǒng)又恢復了正常運行狀態(tài)，由此可見，這樣的故障對系統(tǒng)的正常運行影響不大。（1） 單相接地對電網(wǎng)的影響仿真圖(有載調(diào)壓模式)（2）是在靜止無功補償模式下，節(jié)點3之間的輸電線路出現(xiàn)單相接地故障時的仿真曲線。由圖可知，風電場輸出的有功有所減少，功率差額由電網(wǎng)的其他發(fā)電機組承擔，電網(wǎng)的輸出的有功功率較靜止調(diào)壓模式有所增加。故障期間電網(wǎng)發(fā)出的無功功率大量增加，有利于維持風力發(fā)電機機組出口電壓穩(wěn)定。（2）單相接地對電網(wǎng)的影響仿真圖（靜止無功補償模式） 三相接地故障對風電場的影響 （1）（2）所示為節(jié)點3之間的輸電線路發(fā)生三相短路故障時，風電場出口的電壓、電流和有功功率及無功功率的變化曲線。故障發(fā)生時間為t=，故障切除時間為t=，故障持續(xù)時間為100ms。（1）所示。從仿真曲線看出，在故障時刻風電場出口電壓大幅下降至0，風電場的有功功率和無功功率也降為0，從仿真曲線可以得出結(jié)論，風電場與電網(wǎng)解列。（1） 三相短路對風電場的影響仿真圖(有載調(diào)壓模式)在靜止無功補償模式下風電場并網(wǎng)點電壓、電流、（2）所示。風電場在故障時刻電壓急劇下降至零，風電場的有功功率和無功也降為零，風電場與系統(tǒng)解列。（2） 三相短路對風電場的影響仿真圖（靜止無功補償模式) 三相接地故障對電網(wǎng)的影響（1）（2）所示為節(jié)點3之間的輸電線路發(fā)生三相短路故障時對電網(wǎng)中節(jié)點節(jié)點2電壓及節(jié)點2有功功率和無功功率的影響。故障發(fā)生時間為t=，故障切除時間為t=，故障持續(xù)時間為100ms。（1）所示。從仿真曲線看出，故障時刻節(jié)點2電壓大幅下降至0，保護動作，風電場與電網(wǎng)解列。故障切除后，風電場重新投入運行，需要從系統(tǒng)吸收大量的無功，所以Q_10在t=。風電場穩(wěn)定之后開始為系統(tǒng)提供無功，電壓得到恢復，輸出的有功功率變化不大。（1） 三相短路對電網(wǎng)的影響仿真圖(有載調(diào)壓模式)在靜止無功補償模式下，在故障時刻節(jié)點電壓同樣大幅度下降至0，保護動作。故障切除后，風電場重新投入運行，需要從系統(tǒng)吸收大量的無功功率維持電壓的額定值，Q_10在t=。有功功率變化不大，（2）所示。（2） 三相短路對電網(wǎng)的影響仿真圖(靜止無功補償模式)5 總結(jié)電力電子技術(shù)已經(jīng)在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著巨大的作用，對未來輸電系統(tǒng)性能將產(chǎn)生巨大影響。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進程中,是離不開電力電子技術(shù)的。伴隨變換技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，在可預見的未來，隨著各學科新理論、新技術(shù)的發(fā)展,新材料、新結(jié)構(gòu)器件的陸續(xù)誕生，及計算機技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，電力電子技術(shù)在未來智能電網(wǎng)電力系統(tǒng)中必將具有更為廣闊的應用前景。隨著風電場規(guī)模的不斷擴大，風電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)產(chǎn)生了越來越多的負面影響。例如風速變化引起風電場出力變化、風電場吸收無功的變化造成電網(wǎng)電壓波動等。本文結(jié)論如下： (1)通過分析仿真結(jié)果可以看出，在風速變化時，電網(wǎng)的節(jié)點電壓，電流及功率分布將會隨著風電場輸出功率的變化而波動，影響不是很大，風電場和電網(wǎng)仍然能夠穩(wěn)定運行；當系統(tǒng)在比較嚴重的故障下，如單相接地和三相短路故障，特別是三相短路故障，風電場的出口電壓急劇下降為0，輸出功率也降為0，風電場與電網(wǎng)解列。(2)從仿真波形還可以看出，通過在風力發(fā)電機端口所加的控制措施，即在有載調(diào)壓和靜止補償兩種調(diào)節(jié)手段的情況下，風力發(fā)電機的電壓基本穩(wěn)定，功率基本平衡，有效的改善了并網(wǎng)風電場運行性能，提高了風電系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。(3)通過各種仿真波形的比較，進一步說明了風電機組在運行中的特性，檢驗了數(shù)學模型的有效性。(4)建立了用于機電暫態(tài)仿真的風電機組模型和風速模型，仿真分析了風電機組和風電場在各種風速擾動下的出力變化、風電場退出運行后系統(tǒng)各電氣量的變化過程。風力發(fā)電系統(tǒng)是一個非常復雜的系統(tǒng)，它綜合了空氣動力學、材料學、電力學、控制技術(shù)和計算機技術(shù)等多領(lǐng)域的知識。本文做了一些關(guān)于雙饋型異步風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行對系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)性研究工作，尚有許多有待進一步深入進行的研究，例如研究新型的風力發(fā)電系統(tǒng)的運行機理，開發(fā)通用的風電系統(tǒng)仿真軟件，提高單臺風電機的容量，優(yōu)化風電場內(nèi)部風力機的排布和配置，有利于風電場的運行，提高風能的利用率，還可以繼續(xù)提升風力發(fā)電機組與元器件技術(shù)，將使發(fā)電成本降的更低，且更具競爭力。參考文獻[1] 孟祥忠、王博.《電力系統(tǒng)自動化》.北京大學出版社[2]王仲鴻，沈裴，吳鐵錚．《FACTS技術(shù)研究現(xiàn)狀及其在中國的應用與發(fā)展》．[3]楊勇.《高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展與應用前景》.[4] 《電力電子技術(shù)》.冶金工業(yè)出版社[5] 陳建業(yè)．《電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的應用》． 《MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真》[6] [M].:中國電力出版社,2007.[7] 何仰贊，[M].:華中科技大學出版，2006.[8] 陳虎，孟克其勞，[J].節(jié)能技術(shù),2012,30(171)28
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