詹孝和，徐永衛(wèi)，朱梅

(1.江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000；2.揚(yáng)州供電公司，江蘇 揚(yáng)州 225009)

DFIG型風(fēng)電機(jī)組多點(diǎn)接入地區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定分析

詹孝和1，徐永衛(wèi)2，朱梅2

(1.江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000；2.揚(yáng)州供電公司，江蘇 揚(yáng)州 225009)

大型風(fēng)電場(chǎng)集中并入電網(wǎng)，改變了原有電網(wǎng)的潮流分布﹑電壓水平和系統(tǒng)慣量，給電網(wǎng)穩(wěn)定性造成較大影響。本文建立了雙饋直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的通用模型，選用牛頓—拉夫遜法(功率式)計(jì)算電力系統(tǒng)潮流，在接入同步水電機(jī)組和雙饋風(fēng)電機(jī)組﹑單點(diǎn)和多點(diǎn)接入﹑不同接入點(diǎn)﹑不同接入容量等情況下，分析系統(tǒng)潮流和暫態(tài)穩(wěn)定性能，以各種情況下的故障臨界清除時(shí)間，對(duì)比分析含風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。

雙饋直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)；并網(wǎng)；潮流分析；暫態(tài)穩(wěn)定

0 引言

20世紀(jì)90年代，世界各國(guó)為了應(yīng)對(duì)全球性的能源危機(jī)和溫室效應(yīng)，加強(qiáng)了對(duì)可再生能源的開發(fā)利用，這給風(fēng)能等清潔能源帶來(lái)了發(fā)展的契機(jī)。風(fēng)電作為新能源發(fā)電的主角之一，已成為驅(qū)動(dòng)新能源發(fā)電發(fā)展的不二選擇，也是目前國(guó)內(nèi)外新能源發(fā)電的研究重點(diǎn)[1]。因此，在風(fēng)電建設(shè)與接入電網(wǎng)之前，進(jìn)行必要的包含風(fēng)電的電力系統(tǒng)分析計(jì)算，研究風(fēng)電接入后系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性變化情況，無(wú)論是對(duì)于業(yè)主還是電網(wǎng)部門而言，都是非常必要的。一方面有助于發(fā)現(xiàn)風(fēng)電并網(wǎng)后電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，明確風(fēng)電接入對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響；另一方面，通過(guò)必要的改善措施增強(qiáng)風(fēng)電并網(wǎng)后電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性，最大限度地保證風(fēng)電的并網(wǎng)發(fā)電，保障業(yè)主投資的回收與利益。

隨著風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的進(jìn)步及風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比例的迅速提高，目前多個(gè)國(guó)家的風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)則都對(duì)風(fēng)電場(chǎng)提出了更高的要求：在規(guī)定的故障及電網(wǎng)電壓跌落期間，保證一定時(shí)間范圍內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)能夠連續(xù)運(yùn)行而不脫離電網(wǎng)，要求風(fēng)電場(chǎng)在電網(wǎng)故障發(fā)生后發(fā)出無(wú)功功率參與電網(wǎng)的電壓控制[2]。例如從2003年開始，德國(guó)E.on電網(wǎng)公司除了要求故障后電網(wǎng)電壓恢復(fù)期間風(fēng)電場(chǎng)必須保持并網(wǎng)運(yùn)行外，還要求風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)發(fā)出無(wú)功功率以支持電網(wǎng)電壓，防止風(fēng)電機(jī)組由于電壓過(guò)低導(dǎo)致的跳閘。風(fēng)電場(chǎng)的這種故障期間保持并網(wǎng)不間斷運(yùn)行的能力通常稱為風(fēng)電場(chǎng)的“低電壓穿越能力”。

本文重點(diǎn)研究雙饋感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)﹑模型﹑基本工作原理和優(yōu)點(diǎn)等，研究分析風(fēng)電系統(tǒng)的并網(wǎng)模型，采用實(shí)際地區(qū)電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，在不同的情況對(duì)大規(guī)模風(fēng)電集中接入后的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)的結(jié)論和建議。

1 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型

雙饋型發(fā)電機(jī)(Doubly-fed Induction Generator，簡(jiǎn)稱DFIG)是繞線式異步發(fā)電機(jī)的一種，其定子繞組直接接入工頻電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組接線端由三只滑環(huán)引出，因此可以對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行交流勵(lì)磁。其轉(zhuǎn)子繞組通常由一臺(tái)雙向變頻器接至電網(wǎng)，圖1為其結(jié)構(gòu)原理圖。

圖1 雙饋型風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖Fig.1 Structure schematic diagram of DFIG

由圖1可知，雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主要部件包括風(fēng)輪﹑增速齒輪箱﹑交流發(fā)電機(jī)﹑雙PWM變流電路﹑控制系統(tǒng)等。風(fēng)力機(jī)把風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)風(fēng)速降低時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω也降低，轉(zhuǎn)子繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速ω2低于雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速ω1，定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率f低于額定頻率f0(50Hz)，此時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置立即將轉(zhuǎn)速降低，這一信號(hào)反饋到交流-直流-交流雙向變頻器，使轉(zhuǎn)子電流頻率增高，則轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速又回到同步轉(zhuǎn)速ω1，于是定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率又恢復(fù)到額定頻率f0[3]。以同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系為參考，采用定子磁鏈進(jìn)行定向，根據(jù)雙饋機(jī)的電壓及磁鏈方程可得定子側(cè)電功率為[4]

轉(zhuǎn)子側(cè)電功率為

式(1)-(3)中：usd、usq為定子d軸﹑q軸電壓；urd、urq為轉(zhuǎn)子d軸﹑q軸電壓；isd﹑isq為定子d軸﹑q軸電流；ird﹑irq為轉(zhuǎn)子d軸﹑q軸電流；Ps﹑Qs為定子側(cè)有功和無(wú)功功率；Pr﹑Qr為轉(zhuǎn)子側(cè)有功和無(wú)功功率。

2 風(fēng)電并網(wǎng)潮流分析

潮流計(jì)算是根據(jù)給定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)﹑參數(shù)和發(fā)電機(jī)﹑負(fù)荷等元件的運(yùn)行條件，確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的計(jì)算。通常給定的運(yùn)行條件有系統(tǒng)中各電源和負(fù)荷點(diǎn)的功率﹑樞紐點(diǎn)電壓﹑平衡點(diǎn)的電壓和相位角。待求的運(yùn)行狀態(tài)參量包括電網(wǎng)各母線節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角，以及各支路的功率分布﹑網(wǎng)絡(luò)的功率損耗等。

本文選擇的是牛頓法(功率式)[5]，將發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)視為PV節(jié)點(diǎn)，n個(gè)節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)的潮流方程的一般形式是

采用直角坐標(biāo)時(shí)，節(jié)點(diǎn)電壓可表示為

導(dǎo)納矩陣元素則表示為

將上述表示式代入式(4)的右端，展開并分出實(shí)部和虛部，便得

假定系統(tǒng)中的第1,2,…,m號(hào)節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)，第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的給定功率設(shè)為Pis和Qis，對(duì)該節(jié)點(diǎn)可列寫方程是2(n-1)個(gè)。不難寫出如下的修正方程式

假定系統(tǒng)中第m+1，m+2，…，n-1號(hào)節(jié)點(diǎn)為PV節(jié)點(diǎn)，則對(duì)其中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以列寫方程

第n號(hào)節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)，其電壓Vn＝en+jfn是給定的，故不參加迭代。

式(8)和式(9)總共包含了2(n-1)個(gè)方程，待求的變量有e1，f1，e2，f2，…，en-1，fn-1，也是2(n-1) 個(gè)。不難寫出如下的修正方程式

式中：J是雅可比矩陣。

上述方程中雅可比矩陣的各元素，可以對(duì)式(8)和式(9)求偏導(dǎo)數(shù)獲得[6]。當(dāng)i≠j時(shí)

3 風(fēng)電并網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定分析

3.1 電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定分析概況

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到大干擾后，各發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行并過(guò)渡到新的或恢復(fù)到原來(lái)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力，通常指第一或第二擺不失步[7,8]。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的主要目的是檢查系統(tǒng)在大擾動(dòng)下(如故障﹑切機(jī)﹑切負(fù)荷﹑重合閘操作等情況)，各發(fā)電機(jī)組能否保持同步運(yùn)行。如果能保持同步運(yùn)行，并且有可以接受的電壓或頻率水平，則稱此系統(tǒng)在這一大擾動(dòng)下是暫態(tài)穩(wěn)定的。

常規(guī)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定裕度常用故障臨界清除時(shí)間(Critical Clearing Time, CCT)衡量，CCT也適用于含有風(fēng)電的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析。采用故障臨界清除時(shí)間表征電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性：線路故障臨界清除時(shí)間越大，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性越強(qiáng)。系統(tǒng)故障取線路短路最嚴(yán)重情況，即線路三相短路。CCT表示為：

式中：tf和tcl分別是故障發(fā)生和清除時(shí)間。

3.2 雙饋風(fēng)電機(jī)組的暫態(tài)特性

DFIG是在普通繞線式異步感應(yīng)電機(jī)的基礎(chǔ)上，外加連接在轉(zhuǎn)子滑環(huán)與定子之間的變流器及其控制系統(tǒng)，屬于交流勵(lì)磁異步化同步電機(jī)的一種[9]。轉(zhuǎn)子的電角速度ωr﹑轉(zhuǎn)子外加勵(lì)磁電源產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)角速度ωe與同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)角速度ω0的關(guān)系為：

DFIG為異步運(yùn)行，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可以通過(guò)改變交流勵(lì)磁電源的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，克服了傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)必須嚴(yán)格同步的要求，把發(fā)電機(jī)機(jī)械與電氣之間的剛性聯(lián)系變?yōu)槿嵝月?lián)系[7]。其穩(wěn)態(tài)電路模型如圖2。

圖2 DFIG的穩(wěn)態(tài)電路模型Fig.2 Steady state circuit model of DFIG

DFIG具有廣泛的穩(wěn)定運(yùn)行范圍，在任一滑差的運(yùn)行點(diǎn)上具有與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)相同的功角特性：

4 算例分析

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

QYS風(fēng)電場(chǎng)被列為全國(guó)十大風(fēng)場(chǎng)之一，同時(shí)也是所屬省份全省最大的風(fēng)電場(chǎng)，根據(jù)LC氣象站及風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址區(qū)測(cè)風(fēng)資料統(tǒng)計(jì)，氣象站的多年平均風(fēng)速為1.57m/s(1975年～2004年)，風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址區(qū)10m高度測(cè)風(fēng)年(2003年2月1日～2004年1月31日)年平均風(fēng)速為5.49m/s，最大風(fēng)速25.2m/s。其主導(dǎo)風(fēng)向穩(wěn)定，風(fēng)速的日變化較小，破壞性風(fēng)速少，大風(fēng)日多且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，具有一定的風(fēng)資源開發(fā)前景。因此本論文選取ESLC地區(qū)的大規(guī)模風(fēng)電資源并入電網(wǎng)為例進(jìn)行研究。

4.2 故障臨界清除時(shí)間

為了研究地區(qū)電網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，本文中故障設(shè)置為風(fēng)電場(chǎng)升壓站110kV母線發(fā)生三相短路，這是風(fēng)電場(chǎng)有可能遭遇的最惡劣情況。以NP110kV并網(wǎng)母線為例，接入規(guī)劃容量(491.3MW)風(fēng)電計(jì)算水平下，故障類型為NP110kV母線發(fā)生三相短路，故障開始時(shí)間為tf＝5s，故障清除時(shí)間分別為tcl＝5.39s和tcl＝5.40s時(shí)，仿真分析NP110kV母線的電壓變化情況。

由圖4可以看出，在故障清除時(shí)間CT(clearing time)為0.39s時(shí)，NP110kV母線電壓仍可恢復(fù)到正常水平，而當(dāng)CT=0.40s，母線電壓大幅度振蕩，不可恢復(fù)至正常水平，系統(tǒng)崩潰，表明ENP110kV母線發(fā)生三相短路時(shí)，系統(tǒng)的故障臨界清除時(shí)間(CCT)為0.39s。

圖4 ENP110kV母線發(fā)生故障時(shí)電壓變化曲線Fig.4 Voltage curve of ENP 110kV bus after fault

4.3 風(fēng)電場(chǎng)單點(diǎn)接入暫態(tài)特性分析

通過(guò)對(duì)包含風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)模型的時(shí)域仿真，求解風(fēng)電場(chǎng)單點(diǎn)接入時(shí)，電網(wǎng)暫態(tài)故障條件下系統(tǒng)的故障臨界清除時(shí)間，判斷風(fēng)電場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響。風(fēng)電場(chǎng)單點(diǎn)并網(wǎng)時(shí)，考慮并網(wǎng)點(diǎn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和并網(wǎng)容量的典型性，僅考慮母線ENP110接入風(fēng)電場(chǎng)(見表1)，計(jì)算在接入與不接入這2座風(fēng)電場(chǎng)時(shí)的CCT，故障點(diǎn)設(shè)置在NP110kV母線，故障類型為三相短路，故障開始時(shí)間tf＝5s。

由表1可以看出，在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，接入風(fēng)機(jī)與未接風(fēng)機(jī)的CCT基本相等。這是由于當(dāng)在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)三相短路時(shí)，由于其母線電壓跌落為零，風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)，對(duì)網(wǎng)側(cè)無(wú)貢獻(xiàn)[22]，故在接入風(fēng)機(jī)與未接風(fēng)機(jī)時(shí)，CCT基本相等。從圖5可以看出，NP110kV母線并網(wǎng)容量98.8MW時(shí)，在接入與不接入風(fēng)電場(chǎng)，故障清除后恢復(fù)過(guò)程基本相同，風(fēng)電機(jī)組的貢獻(xiàn)微弱。

圖3 風(fēng)電接入地理位置接線圖Fig.3 Location of Wind generation access to the power grid

表1 風(fēng)機(jī)接入后系統(tǒng)故障CCT對(duì)比表(單位：s)Tab.1 CCT of fault after wind generation access to the power system

圖5 風(fēng)機(jī)并網(wǎng)母線電壓變化曲線Fig.5 Connection bus voltage curve of wind generation

4.4 風(fēng)電場(chǎng)多點(diǎn)接入暫態(tài)特性分析

方案1：NP﹑LC﹑LW110kV母線接入規(guī)劃風(fēng)電機(jī)組時(shí)，在NP110kV母線處發(fā)生三相短路，故障開始時(shí)間tf＝5s，故障清除時(shí)間tcl＝5.33s，以SBL風(fēng)電場(chǎng)為例觀察雙饋機(jī)組各狀態(tài)量變化(以下各值均為標(biāo)幺值)。

方案2：NP﹑LC﹑LW110kV母線接入同等容量的同步機(jī)組小水電機(jī)組時(shí)，NP110kV母線處發(fā)生三相短路，故障開始時(shí)間tf＝5s，tcl＝5.33s，選擇替代SBL風(fēng)電場(chǎng)位置的水電機(jī)組為例，觀察各狀態(tài)量變化(以下各值均為標(biāo)幺值)。

圖6 雙饋機(jī)組與同步機(jī)組各狀態(tài)變量的對(duì)比曲線Fig.6 Comparison curves fo DFIG and Synchronous generator

圖a和b的對(duì)比分析得出，用同等容量的水電機(jī)組代替風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在發(fā)生同樣的故障且故障同時(shí)清除的條件下，同步機(jī)組與雙饋風(fēng)電機(jī)組都會(huì)加速并發(fā)生轉(zhuǎn)速及有功功率的振蕩，雙饋電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)有功功率振蕩相比同步機(jī)組電廠的有功功率振蕩要小很多，這充分反映出電網(wǎng)側(cè)發(fā)生故障時(shí)雙饋風(fēng)電機(jī)組與同步機(jī)組不同的特性，雙饋風(fēng)電機(jī)組較同步機(jī)組有著更好的暫態(tài)穩(wěn)定特性。

圖c﹑圖d可以看出，用同等容量的水電機(jī)組代替風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在發(fā)生同樣的故障且故障同時(shí)清除的條件下，雙饋機(jī)組的電壓和無(wú)功功率變化在故障清除后恢復(fù)得更快，其對(duì)電網(wǎng)的支撐作用也明顯高于水電機(jī)組。

從能量平衡角度看，在系統(tǒng)故障期間，由于電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械轉(zhuǎn)矩不平衡，會(huì)導(dǎo)致雙饋風(fēng)電機(jī)組加速，其中一部分不平衡能量會(huì)暫存在風(fēng)電機(jī)組葉片與轉(zhuǎn)子加速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能中，這部分暫存的能量能夠降低風(fēng)電機(jī)組在暫態(tài)過(guò)程中對(duì)電網(wǎng)的沖擊[25]。因此，在一定的并網(wǎng)容量下，接入雙饋風(fēng)電機(jī)組時(shí)，電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性要好于在同一點(diǎn)接入等容量同步發(fā)電機(jī)組。

5 結(jié)論

本文研究了雙饋風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，對(duì)其并網(wǎng)后的潮流計(jì)算進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上分析了風(fēng)電機(jī)組的暫態(tài)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)實(shí)際地區(qū)電網(wǎng)的仿真分析，驗(yàn)證在多點(diǎn)接入情況下電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定能力，得到以下結(jié)論：(1)雙饋風(fēng)電機(jī)組較同步機(jī)組有著更好的暫態(tài)穩(wěn)定特性。在發(fā)生同樣的故障且故障同時(shí)清除的條件下，雙饋機(jī)組的電壓和無(wú)功功率變化在故障清除后恢復(fù)得更快，其對(duì)電網(wǎng)的支撐作用也明顯高于同步發(fā)電機(jī)組。(2)在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，接入少量風(fēng)機(jī)與未接風(fēng)機(jī)的CCT基本相等。(3)在接入容量一定的情況時(shí)，故障清除后，接入風(fēng)機(jī)比不接入風(fēng)機(jī)母線電壓恢復(fù)得更為平穩(wěn)，風(fēng)電場(chǎng)接入后對(duì)電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有明顯的改善，并且隨著系統(tǒng)并網(wǎng)風(fēng)電容量的增加，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性不斷提高。

[1] 魏巍, 王渝紅, 李興源, 等.基于PSASP的雙饋風(fēng)電場(chǎng)建模及接入電網(wǎng)仿真[J].電力自動(dòng)化設(shè)備, 2009, 29(12):68-73.Wei Wei, Wang Yuhong, Li Xingyuan, et al.Large wind farm modeling and grid-connection simulation based on PSASP.Electric Power Automation Equipment, 2009, 29(12):68-73.

[2] 肖伸平, 曾鈺, 趙培哲.改進(jìn)干擾觀測(cè)法在光伏發(fā)電系統(tǒng) MPPT 中的應(yīng)用[J].新型工業(yè)化, 2014, 4(4):45-50.XIAO Shen-ping, ZENG Yu, ZHAO Pei-zhe.An Improved Perturbation and Observation Method for Photovoltaic Power Generation System[J].The Journal of New Industrialization, 2014, 4(4):45-50.

[3] Zhang Feng, Li Mingxia1, Fan Guowei, Luo Zhongyou, Chang Xiqiang.Impact of Wind Integration on Transient Voltage Stability in Regional Grid[J].Electricity, 2012, (2):20-25.

[4] Ekanayake J B, Holdworth L, Wu X G.Dynamic Modeling of Doubly Fed Induction Generator Wind Turbines[J].Power Systems, 2003, 2(18):803-809.

[5] 崔強(qiáng), 王秀麗, 唐倫, 等.考慮系統(tǒng)風(fēng)電接納的尖峰電價(jià)決策研究[J].新型工業(yè)化, 2014, 4(4):45-50.CUI Qiang, WANG Xiuli, TANG Lun, et al.Decision Model of Critical Peak Pricing Considering Wind Power to Be Integrated[J].The Journal of New Industrialization, 2014, 4(4):45-50.

[6] 楊琦, 張建華, 李衛(wèi)國(guó).電力系統(tǒng)接入風(fēng)電場(chǎng)后的暫態(tài)穩(wěn)定分析[J].高電壓技術(shù), 2009, 35(8):2042-2047.YANG Qi, ZHANG Jian-hua, LI Wei-guo.Analysis on Transient Stability of Integration of Wind Farms into Power Systems[J].High Voltage Engineering, 2009, 35(8):2042-2047.

[7] Zhang XueMin, Mei ShengWei, Wu ShengYu.Transient stability and emergency control[J].Science in China(Series E:Technological Sciences), 2009, 52(2):420-428.

[8] 谷雅瓊, 于惠鈞, 鄧棟, 等.基于 MATLAB 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越仿真[J].新型工業(yè)化, 2014, 4(10):18-22.Gu Yaqiong, Yu Huijun, Deng dong, et al.Wind Turbine Generator Low Voltage Ride Through Based on MATLAB[J].The Journal of New Industrialization, 2014, 4(10):18-22.

Transient Stability Analysis of DFIG Access to Region Power Grid

ZHAN Xiaohe1, XU Yongwei2, ZHU Mei2
(1.Jiangsu Huadian Yangzhou Power Generation Corporation Limited, Yangzhou, 225000, China; 2.Yangzhou Power Supply Company, Yangzhou 225009, China)

Large-scale wind farms integrated with the grid will change Power flow distribution, voltage Profile and system rotate intertie, which results in Profound influence on transient stability of the Power grid.So it is necessary to study the transient stability of Integration of Wind Farms into Power Systems.In this paper, the general model of doubly-fed and direct drive wind turbines in Power System Analysis Soft Package(PSASP) was used, and the Newton-Raphson method stated with power equation was chosen to calculate the load flow.Wind farms were accessed in single point or multi-points, wind farms were accessed in different points and different capacity of wind farms were accessed, Using PSASP to do load flow calculation and transient stability simulation, the Critical Clearing Times(CCT) in different kind of cases were obtained, then analyzing transient stability of the power system

DFIG; access to power grid; power flow analysis; transient stability

詹孝和，徐永衛(wèi)，朱梅．DFIG型風(fēng)電機(jī)組多點(diǎn)接入地區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定分析[J]．新型工業(yè)化，2015，5(5)：25-32

10.3969/j.issn.2095-6649.2015.05.04

:Zhan Xiaohe, Xu Yongwei, Zhu Mei.Transient stability analysis of DFIG access to region power grid [J].The Journal of New Industrialization, 2015, 5(5)∶ 25?32.

詹孝和(1959-)，男，江蘇揚(yáng)州人，高級(jí)技師，主要研究方向：繼電保護(hù)的研究；徐永衛(wèi)(1966-)，男，江蘇張家港人，工程師，主要研究方向：電力通信方面的研究；朱梅(1971-)，女，江蘇揚(yáng)州人，工程師，主要研究方向：電力系統(tǒng)通信方面的研究。