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面对日益紧迫的能源安全及环境恶化问题,世界各主要国家都相继开发可再生能源,而风力发电技术则成为当前点电工技术研究的热点。我国的风电装机容量连续五年翻番,居全球首位。虽然我国风电实现了跨越式发展,但是仍然面临许多技术问题,特别是对风电场接入电力系统后产生影响的分析研究成为了一个新的课题。大规模风力发电系统并网对原有电力系统小干扰稳定性的影响,都是有待继续深入探讨的。当前,我国主流风电场都采用了双馈感应发电机。因此,本文以双馈型风力发电系统并网的小干扰稳定性作为研究内容,选题具有重要的理论和实际意义。 本文首先对双馈风机进行了详细的数学建模,在此基础上推导了单双馈风机无穷大系统在稳定运行点对应的线性化状态方程,并进行了对应的特征值计算,分析了相关的振荡模式及各状态变量对特征值的参与因子,比较了不同参数对各特征值的影响,从而对单双馈风机并网的小干扰稳定性的机理进行了研究。 为研究双馈型风力发电系统并网后对电力系统振荡模式的影响,本文以电力系统分析综合程序(PSASP)自带的双馈风机通用模型为基础,在PSASP中建立了GE1.5MW双馈风机模型,然后以四机两区域系统算例为基础加入所建立的双馈型风力发电系统,在系统不同运行方式下研究双馈型风电功率渗透率以及双馈型风电场安装地点对区域间振荡模式的影响。仿真结果表明在恒风速情况下,大容量双馈型风力发电系统的接入有利于系统小干扰稳定性,同时从受电区域注入风电也是有利于系统小干扰稳定性。