次同步振荡引发风电机组脱网分析及其治理

发布时间：2020-09-18 14:58

　　在节能、环保以及可持续发展的大背景下,我国亟待创新性的解决经济可持续发展与环保之间的平衡问题。风能作为可再生能源的一种,由于自身的特点已经成为能源种类的重要组成部分,同样也成为节能环保的重要利用资源之一。近年来,风电机组脱网对电力系统稳定可靠的运行造成了很大的影响,尤其是次同步振荡导致的风电机组脱网,不仅影响电能质量,而且还可能对电网系统运行稳定性造成影响。因此,为了增加风电机组的电网接入友好性,对次同步振荡引发风电机组脱网分析及其治理的研究具有重要意义。首先对风电机组脱网的基础理论、常见的脱网原因以及治理方法进行了分析,在风电机组脱网基础分析之上,对针对电网次同步振荡引起的脱网原因及改造策略进行了详细分析,分析了次同步振荡原因、次同步振荡的产生机理以及次同步振荡常见的分析方法。为了更好地分析次同步振荡引起的脱网原因,也为了深入分析风电机组次同步振荡治理方法,以变流控制器次同步振荡为例,对变流控制器次同步振荡产生原因以及改造策略进行了研究分析。最后,本文以赤沽区域风电机组脱网为例进行分析,通过对电网侧及风机侧两方面来进行脱网治理,并通过脱网原因以及数据的分析,提出了隐患整改方案。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM315;TM712
【部分图文】：

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2图 1-2 2014-2017 年我国风电所占比例示意图由图 1-2 中我们不难发现，我国自 2015 年后，风电新装机容量所占比例逐年增加，截止到 2016 年年底，其所占比例已经超过了 9%。这一比例在 2017年的预测中呈现出更高的比重趋势，且此种预测比重在今年的实践中得到了进一步的认证。上述背景的分析均奠定了风能发电在未来电力能源市场中的地位，故而针对风电中的相关因素研究极具理论与现实意义。由于风力资源在我国是处理分散式排布的，因此我国采用集中式与大规模的联合风电开发

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图 2-1 降压并网降压原理示意图一方面通过与电阻的串联能够形成有效的电压规划，使得其与电网电压匹配；另一方面则是能够通过此种模式进一步形成基于电抗器的电压与电载及失衡，进一步保障了并网质量。实际上，在 2010 年后的风电机组以及场建设广泛的使用了降压并网的模式，并取得了较好的效果。71.3%14.6%14.1%直接并网降压并网其它

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华北电力大学硕士学位论文从上述的案例中可知，瞬间的输出功率即输出电压的提升，并超过系统支路所能够提供的容量总和是形成其高压脱网的核心原因。而此种原因之所以导致大规模脱网是启动了高压威胁保护动作来避免电网原件受到高压的冲击与威胁。在实际的判断与脱网原因确定过程中，其以如下公式作为主要的判断依据来进行分析：1.1 100nU U ，t ms（2-1）而在高压脱网的规避过程中一般是以构建支路容量的方式来进行扩容避免。如上文案例中，当高压风险出现后，风电场网内采用并入电容的方式来予以消除影响。而当其最大容量无法满足高压提升消除需求后，风险发生。从技术层面来看，高压脱网与系统总的负载容量呈现出显著的正相关关系，而实际的操作流程也是按照系统输出电压与功率的瞬时值来进行调节，并进行有效匹配的。

【参考文献】