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随着风电场规模的不断扩大,其对电网的负面影响不容忽视。大规模风电场的并网对系统稳定性、电能质量以及对调度带来的影响越来越引起人们的重视。如果不能妥善的处理这些问题,不仅会危及到负荷端用电,甚至可能会导致整个电网的崩溃,这严重影响了风能的利用和发展。配置一定容量的储能系统已经被证实为实现有功功率平滑控制的有效方法之一,而考虑到不同储能的特性,必须要有一套功率分配系统来控制功率的走向。本文提出了一种新型风电场相变储能功率分配系统和一种新型变压器——调功变压器,系统采用调功变压器和分组投切的电加热器组,实现了对风电场输出功率的分配控制。新型的储能功率分配系统替代传统的充放电控制器,实现当风电机组输出功率超出阈值时风电场输出功率的平抑。该系统可以使风电机组始终以最大功率点跟踪方式运行,有效降低弃风对风能的浪费。新型风电场相变储能功率分配系统主要由功率监测器、调功变压器、电加热器组和控制单元组成。论文提出了对调功变压器的设计要求,并且给出了调功变压器的数学模型;设计了分组投切的电加热器组;阐述了系统各组成部分的连接和功能。论文设计了功率分配系统的运行方式,推导出相应的运行公式;制定了相应的控制策略,考虑了调功变压器和电加热器组的配合、功率分配系统的时延等问题。研究了功率分配系统的配置:提出了调功变压器变比最值的确定方法;采用计算风电场输出功率的数学期望的方法分析了剩余功率最大值的确定;以经济性作为指标研究了电加热器组总组数选择配置的数学模型。论文通过PSCAD/EMTDC对该系统进行了计算机仿真。仿真结果表明,该系统能够实现在风力较强时对过剩功率的实时调控,实现风电场输出功率的平抑,具有很好的实际应用价值。