大量风电电源接入对海南电网频率稳定的影响(2)

表2 风电场在不同电网频率范围下的运行要求

电网频率范围/Hz

低于4848~49.549.5~50.550.5~51高于51

运行要求

根据风电场内风电机组允许运行的最低频率而定

每次频率低于49.5Hz时要求至少能运行10min 连续运行

每次频率高于50.5Hz时,要求至少能运行2min,并且当频率高于50.5Hz时,不允许停止状态的风电机组并网 根据电网调度部门的指令限功率运行

MW,预计在2010年年底投运。届时海南省风电总装机容量将达到253.2MW。这6个风电场全部接入110kV电网。由于东方风电场容量小,本文研究将其忽略。

2 海南电网及风电机组运行要求

2.1 风电机组技术参数

海南电网中的文昌、峨蔓、感城、四更和高排5个风电场的风电机组技术参数见表1。

表1 海南电网中5个风电场风电机组技术参数表

风电场名机型发电机类型额定电压/kV额定功率/kV

文昌SL1500

/70

峨蔓WTG1

感城S70 1500

四更V90 2.0

高排W2000N 93 70

有PSD CLIQUE地理接线图格式潮流图绘制程序和PSD MYCHART稳定曲线绘制工具。3.2 计算条件

对海南电网做稳定计算时,各种主要元件采用的模型如下。

1)除风电机组外的直调电厂发电机采用Eq 、Ed 变化模型,考虑自动励磁调节装置,机组阻尼系数D取0。在孤网运行方式下,不计调速器作用。

2)根据直接调度电厂的实际情况考虑机组的电力系统稳定器(PSS)投入情况。

3)负荷采用考虑频率特性的ZIP静态模型,考虑负荷静态特性,按40%恒阻抗、30%恒电流、30%恒功率的负荷模型进行模拟,计及负荷的频率效应,有功负荷的频率因子取为2,无功负荷的频率因子取为-2。

双馈异步永磁直驱双馈异步双馈异步双馈异步0.691500

0.691500-0.95

0.691500

0.692000-0.96

11.6733

~+0.982.2224

12.22240.692000

功率因数可调

~+0.951.6733

额定容量/MVA机组数/台

1.68833

2.2 电网频率的要求

按照GB/T15945 1995 电能质量电力系统频率允许偏差 的规定,电力系统正常频率偏差允许值为 0.2Hz。根据海南电网实际运行情况,在孤网运行方式下频率偏差允许值为 0.5Hz;在联网运行方式下频率偏差允许值为 0.2Hz。在稳定性分析计算中,低频减载的整定值为49Hz,高频切机的整定值为51Hz。2.3 风电场频率波动允许范围及其运行要求

根据国家电网公司 风电场接入电网技术规定(2009版) 第9节,风电场可在如表2所示的电网频率范围内运行。目前海南电网对此项内容无具体规定,因此暂时按照此标准来实施。

4 大量风电电源接入影响海南电网频率稳定的因素

在大量风电电源接入海南电网为孤网运行的方式下,影响系统频率稳定的因素主要有以下几点: 系统的开机方式,决定了系统的惯性及旋转备用容量; 系统一次调频的作用,关系系统的调节性能; 故障点距离风电场的远近,关系到引起风电场节点的电压跌落的严重程度; 电网故障严重级别,关系到风电机组是否受冲击跳闸; 风电机组是否配置频率保护; 风电机组是否具备低压穿越能力等。本节着重分析上述 、 点因素对海南电网频率稳定的影响。

3 风电机组联网方式下的频率计算工具

及条件

3.1 计算工具

本文所做研究的计算基础是中国电力科学研究院 PSD电力系统软件工具 中的PSD BPA潮流计算程序(6.006版)和暂态稳定计算程序(5 风电机组的频率保护定值对海南电网频率稳定的影响分析

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