Page 10 - 电力与能源2022年第六期
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第 43 卷第 6 期
电力与能源
4 7 2 2022 年 12 月
DOI : 10.11973 / dl y n y 202206002
引入风电和高压直流输电对电力系统
潮流和小干扰稳定性的影响
曹 红 , 姜 萌 , 甘芸芸 , 李佳颖 , 李 煜 , 金 逸 1
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( 1. 国网上海市电力公司松江供电公司, 上海 201600 ; 2. 国网上海市电力公司青浦供电公司, 上海 201707 )
摘 要: 风力发电机组和高压直流输电均会影响电力系统的稳定性。研究了高压直流输电( HVDC ) 线路和双
馈感应风力机组( DFIG ) 对 电 力 系 统 的 潮 流 和 小 干 扰 稳 定 性 的 影 响, 搭 建 了 WSCC-9 总 线 系 统, 并 建 立 了
HVDC 模型、 双馈风力发电机组模型, 然后通过仿真软件分析了 HVDC 替代原有输电线路、 DFIG 替代同步
发电机情况下, 系统电压幅值、 电压角、 有功功率、 无功功率、 小干扰稳定特征值分布等的变化情况。结果表
明: HVDC 线路和 DFIG 对系统的无功功率和小干扰稳定性影响明显。
关键词: 风电系统; 高压直流; 潮流; 小干扰稳定
作者简介: 曹 红( 1990 —), 男, 硕士, 工程师, 主要从事变配电站监控、 变电运维等工作。
中图分类号: TM315 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2022 ) 06-0472-04
InfluenceofWindPowerandHVDCTransmissiononPowerS y stemFlow
andSmallDisturbance
1 , 2 1 1 , 1 1
CAO Hon g JIANG Men g , GAN Yun y un , LIJia y in g LIYu , JIN Yi
( 1.StateGridSon gj ian gPowerSu pp l yCom p an y , SMEPC , Shan g hai201600 , China ;
2.StateGridQin gp uPowerSu pp l yCom p an y , SMEPC , Shan g hai201707 , China )
Abstract : WindturbinesandHVDCtransmissioncanaffectthestabilit y of p owers y stem.This p a p eranal y zes
theinfluenceofHVDCtransmissionandDFIGonthestabilit y of p owers y stem.TheWSCC-9buss y stem was
built , andtheHVDC modelandthedoubl y -fedwindturbinemodelwereestablished.Then , thechan g esof
s y stemp ower , volta g eandp oweran g lewereanal y zedb y simulationsoftwarewhenHVDCre p lacedtheori g i-
naltransmissionlineandDFIGre p lacedthes y nchronousg enerator.TheresultsshowthatHVDClineand
DFIGhaveobviousinfluenceonthereactivep owerandsmalldisturbancestabilit yofthes y stem.
Ke ywords : windp owers y stem , HVDC , p owerflow , smalldisturbancestabilization
高 压 直 流 输 电 ( Hi g h Volta g e Direct 对引入风力发电和 HVDC 的电力系统进行研
Current , 简称 HVDC ) 技术是改善电力系统性能, 究具有重要意义。目前对风力发电和 HVDC 接入
使电力系统更加灵活、 经济高效和可控的重要技 系统已有所成果, 文献[ 3-4 ] 研究了变速风力涡轮
术 [ 1 ] 。 HVDC 技术在 远距离大容量能量传输和 机在IEEE-21系统和IEEE-14系统中负载变化、 线
异步连接等场景下具有较强的适用性; HVDC 较 路中断或三相故障下的稳定性, 文献[ 5 ] 研究了含
交流输电线路更具经济性, 能量输送过程中的损 HVDC 的系统在故障穿越过程中的控制策略, 现
耗更低; HVDC 链路还具备高可控性等优点, 因 有研究缺少对接入双馈感应风力机组( Doubl yFed
InductionG enerator , 简称 DFIG ) 和 HVDC 稳定性
此它可以提供稳定的输送容量。
的研究。本文考虑了接入 DFIG 和 HVDC 传输线
风能在可再生能源领域发挥着重要的作用,
各种电网影响研究表明, 风电场影响着电网的安 路对系统的潮流和小干扰稳定性的影响。
全、 电压稳定性等 [ 2 ] 。接入风电的可再生综合电
1 高压直流输电线路模型
网是未来电网发展趋势, 而系统的电能质量和稳
HVDC 通过直流线路连接有两个交直流转
定性会受到风电出力的影响。