不同无功控制方式下光伏并网的影响及应对策略

为解决由于光照强度等扰动因素产生的有功出力波动、并网点电压越限、保护动作投切频繁等问题,该文对光伏系统并网时的无功和电压管理策略进行研究。对比目前光伏电站中普遍运用的定功率因数与定电压两种无功控制方式,并利用Matlab对并网光伏发电系统进行建模,研究光照强度扰动下不同无功控制方式对功率特性的影响规律,证明定电压控制方式在电压支撑能力与系统稳定性方面优于恒功率因数控制方式。最后通过青海地区的光伏并网实例进行相关验证并提出应对策略,通过安装SVG等动态无功补偿装置可以提高系统动态调节能力。该研究可为解决大规模光伏并网带来的实际问题提供一定理论和实证参考。

风电汇集地区SVC控制方式对电压异常振荡影响因素分析

随着风电渗透率不断升高,在大规模风电汇集地区由新投入静止无功补偿器(SVC)引发电压异常振荡的现象时有发生,引发了运行及研究人员的关注。基于典型大规模风电汇集地区无功电压控制现状,在DIgSILENT/PowerFactory中建立等效的系统模型,从SVC控制方式的角度出发,采用小干扰稳定特征值分析、时域仿真及波特图等不同稳定分析方法,对无功补偿装置恒电压和恒无功两种控制方式的适应性进行了比较与分析。并通过引入控制理论中对特定变量进行开环传递函数推导的方法,从新投入控制器的视角,以理论层面上对实际现场中新无功补偿控制器投入诱发振荡的现象进行了机理分析。研究结果表明:SVC不同控制方式随着系统变化的适应性不同,就系统已投入SVC风电场数目及系统阻抗方面的变化而言,对于大规模风电汇集地区的弱送端系统,无功补偿装置恒无功控制方式较恒电压控制方式的适应性更优。

低电压穿越控制诱导的陆上风电场电压振荡的分岔分析及其判据研究

集中送出的陆上风电场电压支撑能力弱,且有功送电距离大多较长,随着其有功出力的增加,其电压稳定问题不可忽视。在实际电网中,曾出现过陆上风电场在高出力、无故障下、低电压穿越控制方式导致的电压振荡失稳现象,该文基于简化模型,针对该现象进行机理分析,并引申出适用于多机系统的判据。在机理分析方面,说明其对应一种高出力下低电压穿越控制诱导的非光滑分岔(high output excited low voltage ride through control induced non-smooth bifurcation,HLINB),并分析了HLINB与鞍结分岔(saddle node bifurcation,SNB)发生的边界条件;在判据方面,给出了发生HLINB的判据,并结合二阶锥算法给出判据的阈值计算方法。具体地,首先,基于实际案例,对陆上风电场无故障、高出力下,由低穿控制方式导致的电压振荡现象进行分析,说明该振荡现象对应于HLINB,进一步,推导HLINB与SNB发生的边界条件,结果表明,在风电场的典型低穿控制方式下,陆上风电场在高出力时更容易发生HLINB而非SNB;其次,分析了其他风电场无功控制方式对于待评估风电场的最大输出功率的影响,并基于二阶锥算法,给出考虑风电场无功控制方式及无功约束下,计及HLINB约束的风电场的最大输出功率的计算方法;最后,3机9节点和10机39节点的仿真算例表明,所提方法考虑风电场的控制方式,能够更加有效的评估系统的电压稳定性。