风电场对电网电能质量影响的研究

• 作 者: 吴琼
• 出 处: 南昌大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 风电场 闪变 谐波 电压偏差 多分辨率分析 模极大值

随着风电场的容量越来越大,对系统的影响也越来越明显,研究风电并网对系统的影响成为重要课题。早期风电的单机容量较小,大多采用结构简单、并网方便的异步发电机,直接和配电网相连。而风电场所在地区往往人口稀少,处于供电网络的末端,承受冲击的能力很弱。而且随着变速恒频电机、双馈电机等新型发电机组的应用推广,风电并网给配电网带来谐波污染、电压波动及闪变等电能质量问题日益严重。随着风电场规模的不断扩大,接入大电网引发的电能质量问题引起了广泛的重视。本文分析了风力发电机组并网对电网电能质量的影响,深入探讨了引起电压波动与闪变、电压偏差以及电力谐波等问题的机理、危害以及相关知识。对风电场引发的电能质量现象进行准确的故障定位、特征提取,为有效地评估电能质量问题,推进能质量分析的理论水平以及电能质量的检测与治理提供了必要的依据。本文主要内容包括:(1)分析风力发电场并网引起的电压偏差的机理,并找到有效的小波变换方法,对偏差的扰动电压波形进行有效的定位。(2)分析风电场引起电压波动与闪变的机理。着重考虑了塔影效应和风剪切对功率输出的影响。对比IEC闪变监测仪的闪变分析方法,提出适合风力发电场产生的闪变问题的检测方法。(3)分析风力发电机组产生高次谐波的原因。提出适合于我国的大型风力发电场造成的谐波问题的检测和定位方法,对引起波形畸变的各次谐波进行有效的分离。(4)根据信号的特性和奇异性检测原理,结合小波变换的模极大值理论,进行多分辨率分解,提取信号奇异点的小波变换模极大值,实现故障的准确定位。并利用小波变换时频局部化的自适应特性,提取暂态信号持续时间和故障幅值。