风电高渗透率下中长期时间尺度系统频率波动仿真研究

随着风电渗透率地不断提高,风电并网对电力系统频率稳定的影响越来越大。鉴于已有的电力系统仿真软件对仿真互联电网短期和中长期频率控制不能很好地满足要求,且各种类型发电机组的数学模型也是根据需要建立,因此提出了建立基于准稳态法利用MATLAB编程实现的中长期时间尺度频率波动仿真系统。该系统能够提供风电场、水电机组和火电机组参与系统频率控制数学模型,区域电网联合频率控制数学模型,并且能够进行系统备用调整容量分析和AGC性能监视。

变速恒频风力发电机组中长期时间尺度建模

风能具有随机性与间歇性的特点,模拟由此引起的中长期时间尺度上的动态过程对含风电的电力系统规划与运行有重要的意义。建立了变速恒频风力发电机组的机电暂态模型,包括风速模型、风力机及传动轴系模型、桨距角控制模型、换流器控制模型以及发电机和换流器模型。按照准稳态近似方法对机电暂态模型进行简化,保留中长期时间尺度的时间常数,得到适用于准稳态仿真的变速恒频风力发电机组中长期时间尺度模型。最后通过对比分析准稳态模型和机电暂态模型的仿真结果,验证了所建模型能够准确刻画中长期时间尺度上的动态过程。