基于SVG的风电场接入局域电网的电压稳定性分析
摘要：研究了用静止无功发生器SVG改善基于双馈感应发电机组的风电场的暂态电压稳定性。在DIgSILENT／PowerFactory中建立了双馈感应发电机组及SVG控制模型，通过包含风电场的电力系统仿真，验证了SVG对风电场暂态电压稳定性的作用。仿真结果表明，SVG能够有效地帮助风电场在电网发生故障后迅速恢复电压，提高风电场的故障穿越能力，确保风电机组连续运行及电网安全稳定。关键词：双馈感应发电机；暂态电压稳定性：静止无功发生器；风电场0引言近期，柔性交流输电设备已经被使用，以控制潮流和电力系统震荡。它们能够增加输电线路的传输能力和稳态电压的调节，提供暂态电压支持，避免系统振荡。柔性交流输电设备也能够被使用在风电场，提高整个系统的的暂态和动态稳定性。SVG是柔性交流输电设备中的一员，在风电场能够被有效的使用，提供暂态电压支持。换言之，SVG是一个无功功率发生器。SVG是一个无功功率补偿装置，它能够发出和吸收无功功率，调节电压和提高系统动态稳定性。在各种不同的运行条件下，SVG能够提供系统所必需的无功功率，动态地控制系统连接点处的电压。本文对SVG动态调节并网风电场的无功功率，从而提高风电场的暂态电压稳定性进行了研究，在DIgSILENT／PowerFactory中建立了SVG控制模型、风电场等值模型，通过含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性，并对各种仿真结果进行了分析。1双馈感应发电机11双馈感应发电机模型双馈感应风力发电机在结构上类似绕线转子式感应发电机，它的定子绕组与三相恒频电网相连，转子绕组通过背靠背变频器与电网相连。转子侧变频器能够独立调节定了的有功和无功功率，网侧变频器可以保持直流侧电压恒定。为了拥有一个比较大的运行范围，从次同步速状态到超同步速状态，例如双馈感应发电机能够像发电机一样工作在次同步速状态s0和超同步速状态s0，功率变频器能够产生潮流在两个方向。这就是为什么背靠背变频器需要被配置的原因。1．2风力机模型根据贝兹理论，风力机输出的机械功为：
式中，ρ是空气密度kg／m3，R为风力机风轮半径m，Cp为风能利用系数，Vw为风速m／s。由于通过风轮旋转面的风能不能全部被风轮吸收利用，定义风能利用系数Cp来表征风力机效率，它是叶尖速比λ和桨叶节距角β的函数Cpλ，β。其中，叶尖速比λ是风轮叶尖线速度与风速之比的函数：
f式中，ωm为风力机旋转机械角速度rad／s。1．3双馈感应发电机的数r