計(jì)及雙饋風(fēng)機(jī)不同控制策略的靜態(tài)等值

王京景, 謝大為, 陳東, 彭偉, 麥立, 吳旭, 李生虎*

(1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司電力調(diào)度控制中心, 合肥 230022; 2. 合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院, 合肥 230009)

風(fēng)電能源大量并網(wǎng)[1-3],系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與潮流分布日漸復(fù)雜,以傳統(tǒng)靜態(tài)等值方法進(jìn)行的靜態(tài)安全分析存在較大誤差。在各種外網(wǎng)等值模型,Ward等值方法得到了廣泛的應(yīng)用,思路簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn),但其將外部網(wǎng)絡(luò)注入功率視為定值,無(wú)法體現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的電壓、無(wú)功支撐,具有局限性。且隨著新能源大量并網(wǎng),現(xiàn)有靜態(tài)等值方法無(wú)法體現(xiàn)新能源機(jī)組控制策略與機(jī)組內(nèi)部狀態(tài),對(duì)靜態(tài)安全分析造成不利影響。文獻(xiàn)[4]建立潮流及靈敏度一致性的風(fēng)電場(chǎng)靜態(tài)等值,保持等值前后電力系統(tǒng)潮流及靈敏度一致性,保證風(fēng)電場(chǎng)靜態(tài)等值適應(yīng)性和準(zhǔn)確性,但其忽略風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu),當(dāng)故障發(fā)生時(shí),不能有效反應(yīng)風(fēng)機(jī)內(nèi)部安全性;文獻(xiàn)[5]建立考慮線損靈敏度一致性的外網(wǎng)靜態(tài)等值模型,使其更利于分析線損,但未關(guān)注暫態(tài)情況下,風(fēng)機(jī)設(shè)備如何對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)提供支撐;文獻(xiàn)[6]提出了一種改進(jìn)的Ward等效方法,根據(jù)外部網(wǎng)絡(luò)的更新數(shù)據(jù)進(jìn)行Ward等效,以保證外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化,等值模型進(jìn)行相應(yīng)變化,其計(jì)算量較大,且未研究新能源并網(wǎng)對(duì)等值模型影響[7-11]。

風(fēng)電機(jī)組[12],如雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(doubly-fed induction generator, DFIG)在不同控制策略下潮流解不同[13-15],靜態(tài)等值型亦不同?，F(xiàn)有文獻(xiàn)靜態(tài)等值模型未考慮DFIG控制策略對(duì)等值模型影響,忽略風(fēng)機(jī)內(nèi)部建模,使靜態(tài)等效的精度降低。因此,有必要在考慮DFIG不同并網(wǎng)控制策略的同時(shí)保留DFIG內(nèi)部結(jié)構(gòu),建立DFIG并網(wǎng)系統(tǒng)的靜態(tài)等值模型。

在不同控制策略下DFIG并網(wǎng)潮流基礎(chǔ)上進(jìn)行靜態(tài)等值,需解決以下難點(diǎn):①DFIG不同控制策略下并網(wǎng)潮流模型不同,需建立相應(yīng)模型以求解不同策略下精確潮流。傳統(tǒng)靜態(tài)等值視新能源節(jié)點(diǎn)為PQ或PV節(jié)點(diǎn),與實(shí)際誤差較大,造成靜態(tài)安全分析可靠性下降;②DFIG控制策略應(yīng)視具體情況而定,在求解過(guò)程中,原有控制策略可能受設(shè)備限制無(wú)法實(shí)現(xiàn),應(yīng)更換潮流模型求解;③如何選取外部系統(tǒng)保留發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn),體現(xiàn)內(nèi)部系統(tǒng)故障時(shí),外部系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)的無(wú)功支撐作用。

現(xiàn)對(duì)于DFIG并網(wǎng)系統(tǒng),在牛拉法基礎(chǔ)上增加DFIG內(nèi)部約束方程,針對(duì)不同控制策略修正其約束方程及雅可比矩陣,同時(shí)考慮到DFIG容量、有功功率、無(wú)功功率之間相互制約, DFIG無(wú)功是否滿足控制策略要求,在牛拉法迭代過(guò)程中修正潮流模型,最后基于最終潮流求解內(nèi)部系統(tǒng)對(duì)外部系統(tǒng)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度,選取保留發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)等值,算例采用IEEE 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng),驗(yàn)證所提算法的有效性。

1 DFIG不同控制策略并網(wǎng)潮流

傳統(tǒng)電網(wǎng)潮流利用牛拉法進(jìn)行迭代求解,在潮流計(jì)算中,根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的給定變量和待求變量,將系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)分為平衡節(jié)點(diǎn)、PQ節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)。

對(duì)于PQ節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)列寫(xiě)有功約束方程以求解節(jié)點(diǎn)相角,即

(1)

對(duì)于PQ節(jié)點(diǎn)列寫(xiě)無(wú)功約束方程以求解節(jié)點(diǎn)電壓,即

(2)

式(2)中:n為電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù);PGi、QGi分別為第i個(gè)節(jié)點(diǎn)上發(fā)電機(jī)有功、無(wú)功功率;PLi、QLi分別為第i個(gè)節(jié)點(diǎn)上負(fù)荷有功、無(wú)功功率;Pi、Qi為節(jié)點(diǎn)i的有功和無(wú)功;Ui為節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值;Gij、Bij分別為節(jié)點(diǎn)i、j之間的電導(dǎo)和電納;θsj為節(jié)點(diǎn)s、j電壓之間的相角差。

對(duì)式(1)和式(2)利用牛拉法進(jìn)行迭代計(jì)算,即

(3)

式(3)中:ΔPsys、ΔQsys分別為系統(tǒng)有功、無(wú)功不平衡量矩陣;H、N分別為有功約束對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓相角、幅值偏導(dǎo)矩陣;J、L分別為無(wú)功約束對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓相角、幅值偏導(dǎo)矩陣;Δθsys、ΔUsys分別為節(jié)點(diǎn)電壓相角、幅值修正矩陣。

風(fēng)電場(chǎng)大規(guī)模接入電網(wǎng),對(duì)系統(tǒng)潮流分布造成影響,為保證靜態(tài)等值模型的正確性,精確潮流分布是關(guān)鍵環(huán)節(jié),針對(duì)DFIG不同并網(wǎng)控制策略,應(yīng)建立對(duì)應(yīng)求解模型,以確保潮流準(zhǔn)確性。圖1給出DFIG結(jié)構(gòu)。

vw為風(fēng)速;PWT為風(fēng)力機(jī)捕獲功率;s、m、r、g分別為定子、勵(lì)磁、轉(zhuǎn)子、網(wǎng)側(cè)變流器(grid-side converter, GSC)節(jié)點(diǎn);為s、m、r、g節(jié)點(diǎn)間流動(dòng)功率;為DFIG注入電網(wǎng)功率;分別為s、g、r節(jié)點(diǎn)流出電流,流動(dòng)方向與圖1中一致;AC、DC分別為交流、直流環(huán)節(jié);ZT為變壓器阻抗;X為DFIG接入電網(wǎng)電抗;PCC點(diǎn)為公共并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)

風(fēng)機(jī)捕獲功率為

(4)

式(4)中:ρ為空氣密度;A為掃風(fēng)面積;ci為CP系數(shù);λi為中間變量;λ為葉尖速比;β為槳距角;τ為風(fēng)力機(jī)半徑;S為視在功率;ω為轉(zhuǎn)速;下標(biāo)B為電網(wǎng)基準(zhǔn)值。

當(dāng)DFIG運(yùn)行在固定無(wú)功控制策略下,為求解DFIG并網(wǎng)潮流,需將DFIG定子對(duì)內(nèi)、對(duì)電網(wǎng)有功約束聯(lián)立。給出對(duì)內(nèi)無(wú)功約束式(5)、轉(zhuǎn)矩平衡方程式(6)約束轉(zhuǎn)子電壓。勵(lì)磁回路功率平衡方程式(7)、式(8),GSC功率平衡方程式(9)和式(10)。

ΔQs=-QDFIG,set-Qs,m-Qs,g=0

(5)

(6)

ΔPm=-Pm,s-Pm,r=0

(7)

ΔQm=-Qm,s-Qm,m-Qm,r=0

(8)

ΔPg=-Pr,m-Pg,s=0

(9)

ΔQg=Qg,set-Qg,s=0

(10)

式中:ΔPm、ΔPg為m、g節(jié)點(diǎn)有功不平恒量;ΔQs、ΔQm、ΔQg為s、m、g節(jié)點(diǎn)無(wú)功不平恒量;Pm,s、Pm,r、Pr,m、Pg,s、Qs,m、Qs,g、Qg,s、Qm,s、Qm,r、Qm,m、Qm,r為s、m、g節(jié)點(diǎn)間有功、無(wú)功功率;s為轉(zhuǎn)差;ΔT為DFIG轉(zhuǎn)矩不平衡量;Pem為電磁功率;Qg,set、QDFIG,set分別為g節(jié)點(diǎn)與DFIG注入電網(wǎng)無(wú)功功率。

DFIG并網(wǎng)潮流約束矩陣形式為

(11)

式(11)中:Jsys為節(jié)點(diǎn)功率約束方程對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)相角、幅值偏導(dǎo)矩陣;Jsys,DFIG為節(jié)點(diǎn)功率約束方程對(duì)DFIG內(nèi)部變量偏導(dǎo)矩陣;JDFIG,sys為DFIG內(nèi)部約束方程對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)相角、幅值偏導(dǎo)矩陣;JDFIG為DFIG內(nèi)部約束方程對(duì)DFIG內(nèi)部變量導(dǎo)矩陣。

上述DFIG并網(wǎng)模型為定無(wú)功模型,當(dāng)DFIG參與調(diào)度時(shí)需根據(jù)電力系統(tǒng)的調(diào)度指令計(jì)算無(wú)功功率參考值,即QDFIG,set。調(diào)度部門往往給出功率因數(shù),DFIG按照固定功率因數(shù)運(yùn)行,潮流約束應(yīng)作相應(yīng)改變。

當(dāng)DFIG以固定功率因數(shù)角φ并網(wǎng),QDFIG,set非固定數(shù)值,需補(bǔ)充約束,即

(12)

(13)

式中:Rs、Xs分別為DFIG接入電網(wǎng)電阻、電抗;RT、XT分別為GSC接入電網(wǎng)電阻、電抗。

電網(wǎng)要求DFIG維持電壓穩(wěn)定時(shí),DFIG運(yùn)行在電壓控制策略下,需維持DFIG機(jī)端電壓穩(wěn)定,即電壓幅值Us為定值,此時(shí)需將DFIG對(duì)電網(wǎng)無(wú)功約束方程刪去,修改式(1)為

Qs,m-Qs,g=0

(14)

對(duì)潮流雅可比矩陣做如下修正:①系統(tǒng)風(fēng)機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功約束刪除,Jsys中?Qs,sys/?θ、?Qs,sys/?U刪除;②風(fēng)機(jī)電壓幅值Us為定值,Jsys、JDFIG,sys中約束方程對(duì)Us偏導(dǎo)刪除;③DFIG內(nèi)部無(wú)功約束方程發(fā)生變化,JDFIG,sys中相應(yīng)增加對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)變量偏導(dǎo)值。

DFIG運(yùn)行于固定功率因數(shù)或Us固定狀況下,應(yīng)注意DFIG容量限制,當(dāng)有功達(dá)到一定程度,控制策略可能無(wú)法實(shí)施,需在迭代過(guò)程中加入容量判據(jù),即

(15)

若式(15)成立,則不平衡方程分別按式(13)和式(14)進(jìn)行迭代計(jì)算,否則,在迭代過(guò)程中將QDFIG,set設(shè)置為式(16),不平衡方程按式(2)進(jìn)行計(jì)算,并修改相應(yīng)雅可比矩陣元素。

(16)

判斷所有節(jié)點(diǎn)變量修正量是否達(dá)到收斂精度,完成一次迭代,計(jì)及DFIG控制策略的風(fēng)電并網(wǎng)潮流算法流程如圖2所示。

圖2 計(jì)及DFIG控制策略的風(fēng)電并網(wǎng)潮流算法

2 基于內(nèi)網(wǎng)無(wú)功靈敏度的Ward-PV等值

2.1 Ward等值基本原理

Ward等值將電力網(wǎng)絡(luò)分為外部網(wǎng)絡(luò)E、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)I和邊界網(wǎng)絡(luò)B,如圖3所示。

圖3 等值前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

利用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣描述其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),即

(17)

(18)

2.2 計(jì)及DFIG內(nèi)部結(jié)構(gòu)的Ward-PV等值

第1節(jié)可得DFIG不同控制策略下并網(wǎng)潮流,為求解DFIG不同控制策略下內(nèi)部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)對(duì)外部發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度,考慮外部發(fā)電機(jī)無(wú)功未出現(xiàn)系統(tǒng)潮流約束方程,無(wú)法直接通過(guò)雅可比矩陣求逆獲得,故選擇在DFIG不同控制策略潮流解基礎(chǔ)上,將外部發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)改為PQ節(jié)點(diǎn),其無(wú)功輸出為原DFIG不同控制策略下并網(wǎng)潮流計(jì)算結(jié)果,為保證其準(zhǔn)確性,需保留潮流收斂判據(jù)精度。將式(3)改寫(xiě)為

(19)

?Usys/?Qsys中含內(nèi)部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)對(duì)外部系統(tǒng)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度,可依據(jù)內(nèi)部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)重要性權(quán)重綜合計(jì)算得到發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)排序,依據(jù)排序結(jié)果選擇外部系統(tǒng)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)。

為保外部發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)同時(shí)計(jì)及DFIG內(nèi)部結(jié)構(gòu),將圖3中外部節(jié)點(diǎn)E進(jìn)一步劃分為E={E1,EPV1,ED1},內(nèi)部節(jié)點(diǎn)劃分為I={I1,ID2},其中PV1為外部系統(tǒng)中需保留的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn),D1、D2分別為外部系統(tǒng)、內(nèi)部系統(tǒng)風(fēng)機(jī)變量,E1為除保留發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、風(fēng)機(jī)節(jié)點(diǎn)外原有外部節(jié)點(diǎn),I1為除內(nèi)部風(fēng)機(jī)節(jié)點(diǎn)外原有內(nèi)部節(jié)點(diǎn),對(duì)式(17)進(jìn)行修正,得

(20)

考慮靜態(tài)等值模型中對(duì)地電容影響等值準(zhǔn)確性,將外部系統(tǒng)對(duì)地電容以邊界等值注入功率形式體現(xiàn),即式(20)中外部系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣元素不含各支路對(duì)地導(dǎo)納,對(duì)式(20)進(jìn)行高斯消去,得

(21)

其中:

(22)

得到等值后的線路拓?fù)浜?進(jìn)行在線邊界匹配,圖4給出靜態(tài)等值后邊界節(jié)點(diǎn)功率分布。

圖4 靜態(tài)等值后功率分布

邊界節(jié)點(diǎn)的等值注入功率為

(23)

3 算例分析

測(cè)試系統(tǒng)采用IEEE 39節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示;{1-4,14-18,21,23-30,36-39,41}為內(nèi)部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集,{6-8,10-12,20,31-35,40}表示外部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集,{5,9,13,19,22}為邊界節(jié)點(diǎn)集。風(fēng)機(jī)節(jié)點(diǎn)為40、41節(jié)點(diǎn)分別接入8、21號(hào)節(jié)點(diǎn)。采用3種DFIG控制策略:恒功率因數(shù)控制、恒端電壓控制、混合控制,其中混合控制40號(hào)節(jié)點(diǎn)采用端電壓控制,41號(hào)節(jié)點(diǎn)采用恒功率因數(shù)控制。在MATLAB上編寫(xiě)算法程序,收斂精度設(shè)置為10-8。取2MW雙饋感應(yīng)電機(jī),其中,ρ=1.225 kg/m3,D=71 m,c8=-0.02,c9=-0.003,η=94,p=2,PDFIG,N=2 MW。風(fēng)力機(jī)中,Rs=0.007 8,Xs=0.079 4,Rr=0.025,Xr=0.4,Xm=4.103 9,Rg=0.03,Xg=0.05。

SG1～SG10分別為10臺(tái)同步機(jī)標(biāo)號(hào)

3.1 計(jì)及DFIG控制策略的風(fēng)電并網(wǎng)潮流

圖6給出不同情況下系統(tǒng)電壓幅值,除PV節(jié)點(diǎn)外,恒功率因數(shù)控制下的節(jié)點(diǎn)電壓幅值均高于其他兩種情況。圖7給出不同情況下系統(tǒng)電壓相角變化,相較于幅值,混合控制節(jié)點(diǎn)相角絕對(duì)值均高于其他兩種情況,其節(jié)點(diǎn)相角變化較小,但其變化度仍遠(yuǎn)大于收斂精度,不可忽略。

圖6 不同控制策略下節(jié)點(diǎn)電壓幅值

圖7 不同控制策略下節(jié)點(diǎn)電壓相角

表1給出3種控制方式下,40節(jié)點(diǎn)、41節(jié)點(diǎn)DFIG端電壓與其內(nèi)部m、r、g電壓,其中m、r、g電壓幅值變化較大,D1在恒功率控制下與恒電壓控制下電壓幅值相差較大,若忽略控制策略的不同,影響潮流準(zhǔn)確性,在暫態(tài)過(guò)程中,無(wú)法體現(xiàn)DFIG對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功支撐,影響靜態(tài)等值準(zhǔn)確性。

表1 不同控制策略下DFIG電壓

3.2 內(nèi)部系統(tǒng)對(duì)外部發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度

為選擇保留的外部發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn),本文分別在3種控制方式下利用文獻(xiàn)[16]改進(jìn) PageRank 算法給出IEEE39節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)重要性排序,篩選內(nèi)部系統(tǒng)非發(fā)電機(jī)重要節(jié)點(diǎn),按重要性排序并對(duì)其權(quán)重進(jìn)行歸一化處理,節(jié)點(diǎn)按權(quán)重依次給出,16號(hào)節(jié)點(diǎn)、4號(hào)節(jié)點(diǎn)、26號(hào)節(jié)點(diǎn)、29號(hào)節(jié)點(diǎn)、3號(hào)節(jié)點(diǎn)。表2分別給出DFIG在3種控制策略下,上述節(jié)點(diǎn)電壓對(duì)外部發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度,表2數(shù)據(jù)表明不同控制策略下靈敏度大小不同,但相同節(jié)點(diǎn)對(duì)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)靈敏度變化趨勢(shì)一致,故在不同控制策略下外部系統(tǒng)發(fā)電機(jī)重要性一致,綜合考慮可以選擇保留31號(hào)、32號(hào)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)。

表2 不同策略下內(nèi)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對(duì)外網(wǎng)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度

3.3 基于DIFG控制策略潮流的Ward-PV等值

在確定保留的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)后,按外部節(jié)點(diǎn)、內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、邊界節(jié)點(diǎn)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣,同時(shí)為了體現(xiàn)DFIG內(nèi)部結(jié)構(gòu),在節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣形成過(guò)程中增添m、r、g節(jié)點(diǎn)與其相關(guān)支路,在進(jìn)行Ward-PV等值時(shí),需計(jì)算外部保留發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)與邊界節(jié)點(diǎn)間導(dǎo)納參數(shù),邊界節(jié)點(diǎn)注入功率,以DFIG混合控制為例,表3給出混合控制下等值網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納參數(shù)。

表3 混合控制下等值網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納參數(shù)

在含DFIG的新英格蘭39節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)中,分別對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷按10%比例增長(zhǎng)和線路3-18、18-17斷開(kāi)的情況進(jìn)行仿真分析。表4數(shù)據(jù)表明,本文方法在仿真中電壓幅值、線路有功和無(wú)功功率最大相對(duì)誤差明顯低于常規(guī)Ward等值。特別的,在表4中3種內(nèi)部變化下,無(wú)功功率相對(duì)誤差明顯改善。

表4 IEEE39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù)

表5分別給出DFIG運(yùn)行在恒功率因數(shù)和混合控制下,原網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)生改變,以DFIG恒端電壓控制下靜態(tài)等值模型比較電壓幅值、線路有功功率和無(wú)功功率最大相對(duì)誤差,此時(shí)等值準(zhǔn)確性較差,因此在DFIG大量并網(wǎng)情況下,應(yīng)根據(jù)不同控制場(chǎng)景確定潮流模型進(jìn)行靜態(tài)等值。

表5 不同控制策略下等值誤差

3.4 實(shí)際算例

按圖8所示將淮南電網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)外網(wǎng)劃分,以丁集、張集、洛河、洛廠220 kV母線作為邊界母線。其中內(nèi)部電網(wǎng)蘆集220 kV母線與外部電網(wǎng)蚌滁電網(wǎng)均接入風(fēng)電機(jī)組,分別對(duì)內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行等比例負(fù)荷增長(zhǎng)10%和雙回線開(kāi)斷的情況進(jìn)行仿真分析。表6給出淮南電網(wǎng)的仿真數(shù)據(jù),由數(shù)據(jù)可知本文所提出的等值理論在所有仿真數(shù)據(jù)中,電壓幅值、有功、無(wú)功功率最大相對(duì)誤差明顯優(yōu)于常規(guī)等值方法。同時(shí),蘆集風(fēng)電機(jī)組采用恒功率控制,蚌埠電網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組采用恒端電壓控制,即混合控制,對(duì)比不同控制策略等值模型,從表6數(shù)據(jù)可知,使用非對(duì)應(yīng)控制策略等值模型會(huì)造成不同程度誤差,對(duì)電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析造成不利影響。在風(fēng)能大量并網(wǎng)情況下,應(yīng)計(jì)及DFIG控制策略,在考慮風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況下進(jìn)行靜態(tài)等值,確保靜態(tài)安全分析可靠性。

表6 淮南電網(wǎng)仿真數(shù)據(jù)

圖8 淮南電網(wǎng)局部圖

4 結(jié)論

首先計(jì)算了DFIG不同并網(wǎng)控制策略下的潮流,利用無(wú)功靈敏度選擇保留發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn),計(jì)及DFIG控制策略及內(nèi)部結(jié)構(gòu)建立靜態(tài)等值模型。得到以下結(jié)論。

(1) DFIG 在不同控制策略下運(yùn)行,系統(tǒng)潮流發(fā)生改變,其中電壓幅值變化幅度大于相角,DFIG恒功率因數(shù)控制下的系統(tǒng)電壓幅值高于恒端電壓。

(2)本文提出的靜態(tài)等效方法比傳統(tǒng)的Ward等效方法具有更高的精度,特別在無(wú)功功率方面。

(3)并網(wǎng)控制策略不容忽視。若采用不對(duì)應(yīng)的等效模型,會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,影響靜力安全分析的準(zhǔn)確性。