SVC动态特性对风电场接入电网电压稳定性的影响

通过SVC和TCSC联合改善异步机风电场暂态电压稳定性研究引言近几年，随着风电的大规模发展，风电场的暂态电压稳定性问题越来越引起重视。

异步机风电场中，由于风能、光能等可再生能源的波动性，电力系统的电压起伏会比传统的燃煤火电站更大，进而会对系统的运行稳定性产生不利影响，严重时甚至会导致系统崩溃。

因此，改善异步机风电场的暂态电压稳定性问题具有重要的现实意义。

SVC 和 TCSC 技术介绍为了解决异步机风电场的暂态电压稳定性问题，近年来，SVC （静止无功补偿器）和 TCSC（系列补偿静态变流器）成为了研究的热点。

SVC 通过补充电网上的无功功率，来维持电网的电压稳定性，增加电流可控性，同时也可以提高电力设备的有功功率负载率，从而提高电网的电能利用率。

而 TCSC 技术则能够通过调节电力系统的阻抗大小，来实现对电压的控制，从而尽可能地消除电压起伏，减小电力系统对电压波动的敏感度，提高系统的稳定性。

SVC 和 TCSC 联合改善异步机风电场暂态电压稳定性SVC 和 TCSC 技术在单独应用于电力系统中都能够有效地提高电力系统的稳定性和可靠性，但是，它们各自存在的缺点也比较明显。

例如，单独使用 SVC 技术时，由于 SVC 技术主要起到静止调节作用，无法处理系统并网后发生的瞬态扰动，因此不能很好地提高电力系统的暂态稳定性；而单独使用 TCSC 技术则在大负荷情况下容易发生系统的振荡，从而逆转起伏现象，导致更严重的电压问题。

因此，SVC 和 TCSC 联合应用于电力系统中，不仅弥补了各自存在的不足，并且能够发挥出更好的协同效应。

在异步机风电场中，由于风电机的能量转换过程中存在变化频繁、功率因数变化等特性，其对电力系统的暂态稳定性具有很大的挑战，因此，SVC 和 TCSC 联合应用于该场景中可以发挥重要的作用。

针对异步机风电场的暂态电压稳定性问题，如何实现 SCS 和TCSC 联合优化控制？我们可以从以下方面做具体探讨：1. 建立 SVC-TCSC 联合控制模型建立有效的 SVC-TCSC 联合控制模型对于提高异步机风电场的暂态电压稳定性具有重要的意义。

风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要：近年来随着人们对电能需求的不断增加，为了满足人们的需求，电力企业不断寻求新的供电方式，风力发电作为一种清洁、环保的发电方式，受到了社会各界的关注。

然而，风力发电本身具有随机性和间歇性，这将严重影响电力系统的原有稳定性。

因此，在风电并网过程中，有必要加强对各个方案的评估，以实现电力系统的稳定。

关键词：风电并网；电力系统；稳定性引言能源是国民经济发展的重要基础，是人类社会进步的必要物质保障。

随着经济的发展，能源与国民经济的矛盾日益加深。

而这种矛盾的刺激使我国开始重视能源的发展。

风力发电作为一种新兴产业，既能满足社会用电需求，又能有效减少环境污染。

1风电并网的概述风力发电机组采用异步发电机技术，其静态特性和暂态特性各有特点。

风电场对电网的干预将对区域电网的电压产生一定的影响。

原来，区域电网是根据本地区的使用和生产条件作出的具体调整，具有一定的稳定性。

风电的引入将导致风电自身格局的破坏，这将对风电的稳定性产生一定的影响。

这种影响对电网运行有一定的不利影响，需要在实践中加以研究，并采取一定的措施加以避免。

风电并网是风电发展到一定程度的必然途径，可以有效节约电网供电系统的成本，从而最大限度地利用资源。

然而，在风电网络中，会出现两种不同属性的供电方式，这两种供电方式会产生一定的影响，使其不稳定。

2风电场的电压特性2.1有功出力变化对电压的影响风电机组的输出功率通过0.69/35kv升压变压器、集电架空线和进线电缆送至330kV升压站低压侧。

该段线路短路容量小，电压等级低，等效阻抗电阻参数较大，不可忽视。

因此，有功功率对线路电压降的影响是明显的，有功功率输出越大，影响越严重。

为了提高风力机的发电效率，大多数风力机都配备了变桨距功能，以充分利用风能资源。

风电机组有功功率输出随风速的变化会引起风电场电网的电压波动。

风力发电机组控制系统的控制算法、参数设置和塔影效应都会引起有功功率输出的周期性变化。

风电场接入对电网电压稳定性影响分析陈俊杰 黄 旭 戈阳阳 何超军 张明理(东北电力科学研究院 沈阳 110000)摘要：随着风电场容量和接入电压等级的不断提高，风电场对电网的电压影响越来越大。

本文分析了风电场出力对于系统电压影响的原因，对某含有风电场的实际电网进行了仿真计算并进行了详细分析。

风电场对电网电压的影响是由风电场容量、电网实际结构和潮流分布、风机类型等多种因素决定的，在评价风电场对电网电压稳定影响时需要综合考虑这些因素。

关键词：风电场；系统潮流；无功功率；电压稳定 秦皇岛网 / 秦皇岛论坛1 引言随着可再生能源发电激励政策研究不断深入和可再生能源发电技术的快速发展，风力发电在我国迅猛发展，大容量风电场不断接入电网运行[1]。

随着风电场接入容量和接入电压等级的不断提高，大型风电场接入对电网的影响着逐渐增大，风电场的接入对于电网电压的影响成为热点问题。

风电场接入电网将改变系统的潮流并有可能影响系统的稳定性，因此在风电场设计规划阶段计算含风电场的系统潮流并分析风电场接入对系统电压稳定性的影响非常重要[2]。

2 风电场接入对于电网影响风电场的出力对于系统电压的影响是多方面的，而且与风机型号、风电场的装机容量以及风电场的地理位置都有很大的关系。

风电场出力对于系统电压的影响主要是由于无功引起的，一个系统无功功率水平及调节能力直接影响整个电网的电压水平[3,4]。

系统中各个节点的电压与系统中的无功之间存在一个无功功率对于电压变化的灵敏度关系，具体的灵敏度方程可表示为：H N J L J J P J J Q U θ∆∆⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆∆⎣⎦⎣⎦⎣⎦ (1) 式中H N J L J J J J 、 、 、为潮流方程中的雅可比分块矩阵，各分块矩阵中的元素依次为i Hij j P J θ∂=∂，i Nij j j P J U U ∂=∂，i Jij j Q J θ∂=∂，i Lij j jQ J U U ∂=∂，其中P 、Q 、U 、θ分别为节点的有功功率、无功功率、电压幅值和电压相角，下标i ，j 为节点编号；θ∆为节点电压相角偏差量；这里定义U ∆为节点电压偏差量与该点电压幅值之比；P U ∆∆、分别为系统的有功功率和无功功率的偏差。

SVC和IPC联合改善异步机风电场的电压稳定性李娟;黄喜旺;关程宇;严宇昕【摘要】In order to improve the voltage stability of the asynchronous wind farms,on the basis of analyzing the reason for the wind farm voltage instability,static var compensator(SVC)and inter-phase powercontroller(IPC)are intro-duced into wind power grid system. The reactive power is provided by SVC paralleling in the wind farms bus,and the IPC is connected in series on the wind farm network lines. Based the analysis of the basic structure of IPC ,the condi-tions of IPC to limit short circuit current is deduced. When the short circuit occurs on the system side,the IPC can limit short circuit current,reduce voltage drop at wind power export,which improves the voltage stability. A simulation mod-el of wind power grid is built in Matlab/Simulink,and the simulation results show that when the wind speed is in ran-dom fluctuation,the reactive power can be compensated by SVC to maintain the transient voltage stability dynamically;when there is three-phase short-circuit ground fault in the system,the IPC can limit the short circuit current so that the bus-bar voltage can not fall too low,maintaining the voltage stability and improving the ability of low voltage ride-through of wind turbines.%为了改善异步机风电场的电压稳定性,在分析风电场电压失稳原因的基础上,提出将静止无功补偿器SVC和相间功率控制器IPC联合引入风电场并网系统中.将SVC并联于风电场母线,提供无功功率;将IPC串联于风电场联网线路上,在分析IPC基本结构的基础上,推导出相间功率控制器限制短路电流的条件.在系统侧发生短路时,IPC可以起到限制短路电流、降低风电出口电压跌落的作用,提高电压稳定性.通过Matlab/Simulink软件平台搭建了风电场并网的仿真模型,结果表明:异步机风电场在风速随机波动的情况下,SVC能动态补偿无功功率,保持系统电压稳定性;当系统中出现三相短路接地故障时,IPC良好的短路电流限制能力使得母线电压不至于降得太低,能保持电压稳定,提高了风电机组的低电压穿越能力.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2016(028)008【总页数】6页(P79-84)【关键词】静止无功补偿器;相间功率控制器;风电场;电压稳定性;低电压穿越【作者】李娟;黄喜旺;关程宇;严宇昕【作者单位】东北电力大学电气工程学院,吉林 132012;东北电力大学电气工程学院,吉林 132012;东北电力大学电气工程学院,吉林 132012;东北电力大学电气工程学院,吉林 132012【正文语种】中文【中图分类】TM712随着传统能源的日益紧张，风能作为清洁能源和可再生能源，其风力发电成为可再生能源技术中成本降低最快的发电技术之一。

SVC改善异步风电场并网运行稳定性的研究作者：金涌涛黄铂袁傲来源：《科技创业月刊》 2014年第2期金涌涛１黄铂２袁傲２（１浙江电力试验研究院浙江杭州３１００１４２武汉大学电气工程学院湖北武汉４３００７２）摘要：无功功率是影响异步风力发电机并网运行稳定性的一个重要原因；ＳＶＣ是一种重要的动态无功补偿设备。

文章从分析异步风力发电机的工作特性、ＳＶＣ的工作原理入手，通过Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真对ＳＶＣ改善异步风电场并网运行稳定性进行了研究。

关键词：异步风力发电机；无功功率；静止无功补偿器；低电压穿越中图分类号：ＴＭ６１４文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１4．02．００１０前言２１世纪以来，能源、环境问题日渐成为当今人类生存和社会发展的亟待解决的难题，风能等新能源的研究在全球范围内成为热点。

风力发电机通过俘获风能并将其转化为电能送入电网，由于风速和风向的随机性使得风电机组的电能输出随风而变。

这种变动的功率注入电网，将对电网的电能质量造成影响。

国家电网公司在２００９年出台了严格的技术规定，对并网风电场的运行和调节提出了严格的要求，其中最基本的两个指标即电网电压稳定性（反映为无功功率的控制）与低电压穿越能力。

低电压穿越（ＬＶＲＴ，ＬｏｗＶｏｌｔａｇｅＲｉｄｅＴｈｒｏｕｇｈ）是指在风机并网点电压跌落的时候，风机能够保持并网，甚至能够向电网提供一定的无功功率以支持电压恢复，直到电网电压恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间（区域），只有在并网点电压持续恶劣的情况下（风电机组持续工作在图１中折线下方工作区域）才允许风电机组退出并网。

常用的风力发电机有以下三种：定速恒频风力发电机（ＦＳＩＧ）\直驱风力发电机（ＰＭＳＧ）、双馈风力发电机（ＤＦＩＧ）。

其中，ＦＳＩＧ经常使用异步发电机，具有结构简单和成本较低等优点，在早期风力发电中应用广泛。

ＦＳＩＧ机组定子和电网直接相连，对电网的影响或者受电网变化带来的扰动都十分明显，同时由于异步电机的特性，在发出有功的同时会吸收无功来建立内部磁场，其无功需求随发电机出力的波动变化显著。

风电并网对电力系统电压稳定性的影响发布时间：2023-05-05T02:49:03.873Z 来源：《福光技术》2023年5期作者：胡雪义[导读] 在我国，能源资源的开发利用已成为我国经济建设的一个主要目标。

在我国经济发展过程中，能源问题和国民经济之间的矛盾越来越突出。

内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司内蒙古呼和浩特 010000摘要：风电是一种绿色、环保、可再生能源的发电方法，随着国家政策和经济发展的需要，风电正日益受到关注和快速发展。

然而，由于风力发电具有随机、间歇性等特点，其接入电网将给电网电压稳定性带来很大的不利影响，严重威胁着电网的安全稳定。

以此为基础，本文在对风电并网中存在的主要问题进行了分析的基础上，对风电并网对电力系统静态电压稳定性和瞬态电压稳定性的影响进行了详细的论述，并对其进行了相应的改进，以期对风电并网的发展起到一定的促进作用。

关键词：风电并网；电力系统；电压稳定性；影响引言：在我国，能源资源的开发利用已成为我国经济建设的一个主要目标。

在我国经济发展过程中，能源问题和国民经济之间的矛盾越来越突出。

正是这一对矛盾促使了我们对能源开发的关注。

风电是一个在保障社会电力供应的同时，也是一个对环境保护具有重要意义的新兴行业。

1.风电并网的概述由于风电机组的运行方式是感应式的，因此，风电机组的稳态性能和瞬态性能都有各自的特征。

风电接入电力系统会给地区电网带来不同程度的电压变化。

原来，区域性电网是指在特定的情况下，按照当地的应用、生产情况，对其进行特殊的调节，并在某种程度上保证其稳定运行。

风力发电的出现会打破风力发电本身的模式，从而对风力发电系统的稳定性造成影响。

因此，在实际工作中应认真分析，并采取相应的对策。

随着风力发电技术的不断发展，风力发电的接入将会成为一种不可避免的方式。

但是，在风力发电系统中，存在着两种具有不同特性的电力供应模式，这两种模式将对系统的稳定性造成影响。

2.风电并网的主要问题2.1电压波动和闪变目前大部分风电机组都已实现了软并网，但是，由于风电机组的起动存在着很大的冲击。

风电并网对电力系统电压稳定性的影响分析风力发电是一种成熟的可再生能源发电方式，在国家政策以及经济发展需求下，风力发电发展迅速。

而不同地点、不同时刻的风速都是不同的，这使得风力发电间歇性明显。

所以，当风电接入电网时，要经过严格的可行性评估，针对风电场并网所带来的响，采取优化的运行措施、策略，以确保电网安全、经济运行，同时能够最大程度地接受风电容量。

文章阐述了风电并网对稳态电压稳定性以及暂态态电压稳定性的影响，分析其不利影响，并给出了相应的优化措施。

标签：风电；电力系统；静态电压稳定；静态安全分析1 概述风力发电机组采用的是异步发电机技术，其静态特性和暂态特性具有自身特性。

风电场接入电网将会对地区电网的电压稳定性造成不利影响，对电压幅值最具有代表性。

文章从风电场出力、风电场功率因数、风电场接入位置，就风电并网会对电压造成的影响进行研究。

2 风电并网造成的影响2.1 风电场出力的影响电网的负荷、电网运行方式、电网的结构以及发电机组的出力每个时刻都在变化，这会导致功率不平衡，进而造成电压偏离标称值。

当风电场并入电网，风电功率会造成电压幅值偏移；另同时，风电的随机性也会导致风电功率变化，电网电压会产生波动。

2.2 风电场功率因数的影响传统风力发电系统在建立旋转磁场时需要吸收大量无功功率，但无功功率和有功功率没有解耦，功率因数会出现较大变化。

吸收无功将导致电网的功率因数会降低，若不能采取无功补偿的措施，会造成电压异常波动。

2.3 风电场接入位置的影响当风电并入电网后，主网的功率输出会减小。

但风能具有随机性和不可调度性，风电的输出随着时间变化而变化。

而风电的随机性会对电网供电可靠性以及效率造成影响。

一方面，风电接入电力系统能提高电网的电压分布，降低电网损耗；另一方面，风电可能会改变电网的潮流的方向，降低或者加大系统损耗；最大的影响是，风电的随机性会对主网的正常运行造成影响，随着风电容量的增加，影响会更加大。

风电场的并入位置，也对静态电压稳定性产生重大影响。

风电、光伏发电接入电网的电压稳定及控制分析摘要：近年来，随着各行业的快速发展，全国电力消费水平不断提升。

虽然，各个行业和各个方面都在稳步发展，促进了国家经济的发展，同时，也为人类社会的发展提供了良好的生活环境。

风能、光能等可再生能源的出现，不仅为电力行业的发展提供了许多有利的条件，而且可以减少不可再生资源的浪费，这对于国民经济的可持续发展有着重要的作用。

本文从静、动两方面对风电、光伏并网电压稳定性进行了分析，并对目前风电、光伏并网电压稳定性的现状进行了分析，为风电、光伏并网电压稳定提供了参考。

关键词：风电光伏发电；电网的电压稳定；控制方法1.风电、光伏发电接入后动态与静态稳定性的分析1.1风电、光伏发电接入后静态稳定性分析基于传统物理和数学概念的两种直观的定性曲线分析方法是：从“发电机－输电线路负荷”模型获得的PV直点曲线和从发电机输电线路负荷模型获得的VQ直曲线；这是最直接的判断。

基于动态功率分析方程的传统静态功率分析方法主要包括最大运动功率法、灵敏度系数分析法、潮流多项式解分析法和基于雅可比法的矩阵奇异性分析法。

上述系统电压稳定响应分析方法是一种科学确定的分析方法，它直接确定了给定系统电压运行条件状态（网络拓扑、功率电流输出、功率电流盲补偿等）下特定过载负载电流增长率模式下的系统电压稳定反应裕度，这对于研究和分析系统电压运动的稳定性和电压响应速度在一定系统运行条件下的性能，以及补偿控制措施的应用具有重要的指导意义。

然而，电力系统本质上仍然是一个不确定的系统，在部件故障、负载压力水平、风力发电和光伏风力发电方面存在显著的不确定性。

预测电力系统电压波动不稳定的应力概率分析不能仅仅通过数值分析方法来确定。

为了有效弥补上述测量方法的不足，国内外测量专家和相关科学家将概率分析计算方法与电压应力稳定性的数值分析有机结合，并建立了基于预测电力系统电压波动稳定性的应力概率数值评估分析模型。

1.2风电、光伏发电接入后动态稳定性分析随着大型风电、光伏并网机组的逐步扩大，大型风电（包括光伏）装置并网后高压稳定运行的问题日益突出。