基于TSC的异步风力发电机风电场的无功功率补偿.pdfVIP

学兔兔 《自动化与仪器仪表》2012年第1期 (总第159期) 基于TSC的异步风力发电机风电场的无功功率补偿 吴 韬，马 燕 (西北民族大学电气工程学院 甘肃兰州，7 3 0 0 3 O) 摘 要：为解决风电场并网运行存在的电压质量问题，提出了在风电场并网点进行电容器的分组投切控制方 法。本文对风电场安装快速投切电容器组的容量及投切规则进行了研究。提出了计及风速变化对风电场输出有功 和无功功率影响的电容器总容量计算方法及控制规则。应用PSCAD／EMTDC软件对某风电场进行了无功补偿优化仿 真，结果表明：无功补偿的总容量和分组容量计算准确，可使风电场母线电压保持在允许范围内运行，并且电容器 动作次数较少，保证了风电场并网运行时的电压质量。 关键词：异步发电机：风力发电；电压质量：无功补偿 Abstract：Forsolvingthevoltagequalityproblemsexistedin windfatalcombinedintheGrid acontrolmethodofthyristorswitched capacitor is proposed．Switching rules and capacity ofthyristor switched capacitor installed in wind farm are discussed in this paper． Consideringthe effectofwindvelocityvariationto active and reactivepoweroutputfromthewindfarm,thetotal capacitymethodof capacitorandcontrol rules aleputforward．The simulationforoptimizatingthe reactivepowercompensationbyPSCAD／EMTDC shows that：the calculationofthetotal capacityandthegrouping capacityofthe capacitor are accurate；thebusvoltage ofwindfarm Call be remainedinthe allowable range，andless switchtimesofthe capacitors；andthenthevoltagequality Can be guaranteed． Keywords：asynchronouswindturbine；windgeneration；voltagequality；reactivepowercompensation 中图分类号：TM3 1 5 文献标识码：B 文章编号：1 O01-9227(201 2)0卜01 67-03 0 引 言 率比，Q为叶片机械角速度(ra d／S)。 风电机组分为固定转速和变速两种形式。固定转速 风电机组一般采用异步发电机，发出有功功率和吸收无功 2 异步发电机模型 功率，易引起并网点电压降落，随着风电场并网容量的增 2．1 同步旋转坐标系下的异步发电机模型 加，电压质量问题日益突出，严重时出现了风速增加导致 根据Park变换原理，可将风力发电机状态方程由abc 风电场接入点处母线电压崩溃、系统运行方式变化导致母 坐标系变换到同步旋转dq0坐标系。图1为定、转子三相绕 线电压波动影响风电机组持续并网运行等情况。 组空间位置分布示意图，A、B、C表示发电机定子三相绕 目前解决电网电压质量问题的方法主要有无功补偿 组，a、b、C表示转子三相绕组。