基于分散式风电并网,提出3种并网模式,即通过35 k V专线接入110 k V变电站35 k V母线侧(模式1);通过35 k V专线接入35 k V变电站35 k V母线侧(模式2);分散式风电T接入35 k V线路(模式3)。利用电力系统综合分析程序(PSASP)软件搭建了一个实际配电网的电网模型,并分别就这3种并网模式进行仿真研究。通过对分散式风电并网对电网带来的潮流分布、短路电流变化和网损影响的研究,表明3种分散式风电并网模式都是可行的方案,得到并网模式1对并网变电站潮流流向和电压质量的影响最小,对短路电流改变最小,短路容量比最小,同时并网模式1对电网的网损最小。对比分析给出模式1是3种并网模式中最优的。
为了解决常规直流不能单独送风电的问题,分析了风电场孤岛直流外送系统的不稳定性机理,指出风电场不能与高压直流系统配合的原因在于"缺少不平衡功率自动消除机制",基于此提出一种解决方法,即在送端交流母线处附加VSC装置及其稳定控制策略,使送端电源整体接近电压源外特性并具备不平衡功率消除机制。一方面,VSC为DFIG提供了三相电压旋转矢量,保证DFIG的正常运行;另一方面,反馈VSC电容电压,根据电容电压的变化来反映直流送端系统频率变化,通过频率变化调节直流输送功率从而消除直流送端系统不平衡功率,实现了系统稳定运行的目标。基于所提出方法进行了实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)的闭环验证,实验结果表明,此方法建立的不平衡功率消除机制,是解决风电场与传统直流单独配合问题的可行方法,且所需VSC装置容量仅为直流传输容量的1%左右。
