ｆｏｒ ｍｉｃｒｏ．
Ｏｎ
ｖｉｎｇ［ｃ］．１０ｔｈ
Ｃｏｍ．
ｍｏｕｓｅ［Ｃ］．２００９
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
Ｆｕｔｕｒｅ
ｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＣＩＴ ２０１０），２０１０
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．２００９（４）：５８１－５８５．
Ｌ
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一Ｌｉｎｅ：风场送
线总出力（Ｍ焉’）
０
图７风场并网点电压
—２２０ｋＶ母线：ＴＣＲ型ｓＶｃ补偿母线电压
３．１
风机保护脱网．２２０ ｋＶ母线的短路故障切除时间
是５０ ｍｓ，故障期间至故障切除后几十毫秒，由于
ＳＶＣ的设备特性，往往不能动作到位，导致无功过 剩＿电压升高一风机高压脱网一÷电压继续升高， 造成更大范围的事故．若风场配置动态特性足够 好的ＳＶＣ配合风机电压保护整定有可能对高压 脱网加以避免或抑制． 本文仿真风场送出线三相短路故障，持续５０
由于ＭＣＲ型ＳＶＣ采用磁阀投切电容器，导 致在动态特性上较ＴＣＲ型ＳＶＣ表现慢．ＴＣＲ型
（２）
（３）
２７ｒ－２０ｌ＋ｓｉｒｌ２０ｔＶ２
（４）
ＳＶＣ与ＭＣＲ型ＳＶＣ动态特性的主要区别即体现
在执行环节的惯性时间上，ＴＣＲ较ＭＣＲ动作要
其中ｚ；为可控电抗器的阻抗，Ｑ。为可控电抗 器发出的感性无功，Ｑ。为电容器组发出的容性无
ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｚｅ—ｓｏｌｖｉｎｇ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｍｏｕｓｅ；ｍａｚｅ；ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
斗ｅ斗ｅ斗ｅ斗ｅ斗窜斗ｅ斗ｅ斗ｅ耳ｅ斗ｅ蚌ｅ斗ｅ斗ｅ斗ｅ膏辜斗ｅ斗阜斗ｇ斗ｅ斗ｇ斗ｅ斗ｅ斗ｅ斗肇斗ｅ斗ｅ斗ｅ斗皋斗窜斗辜斗ｅ膏ｅ斗ｅ斗ｅ■ｅ艨斗ｅ斗ｅ斗窜斗ｅ勺＋ｅ斗ｅ斗ｅ斗ｅ （上接第７０页）
ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆｌｏｏｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｔｈａｔ Ｍｉｅｒｏｍｏｕｓｅ ｎｅｅｄｓ
ｔｏ ｔｏ
ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅ
ｓｔａｒｔ
ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐａｔｈ ｆｒｏｍ ａｌｌ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｐａｔｈｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ
ｔｈｅ ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ ｉｎ ｏｒｄｅｒ
ｔｏ
快得多．一般来讲只有几十毫秒．
万方数据
吉林化工学院学报
２０１３正
跌至风机保护下限值以下，导致较短时间内大量
３仿真算例
构建两种算例对ＭＣＲ型和ＴＣＲ型ＳＶＣ的动 态特性加以比较和分析．分别仿真在风电出力急 剧波动并网点电压波动和送出线短路风机低压脱 网导致并网点高电压情况下，ＳＶＣ的响应情况．
４结
论
建立了ＴＣＲ、ＭＣＲ型ＳＶＣ模型，针对当前风
…２２０ｋＶ母线；ＭＣＲ型ｓｖｃ，ｂ偿母线电琏
图６风场并网点电压
一２２０ｋ＼母线：１＇ｃＲ｝驯ｓ、’ｃ４ｑ，ｆＬ－母线电脏
电并网系统常出现的出力波动和送出线短路两种 情况分别加以仿真，研究它们对并网点电压，以及 运行稳定性的改善．仿真结果表明相比于ＭＣＲ，
图１风场拓扑结构
网
收稿日期：２０１３－０９．１５ 作者简介：李想（１９８１－），女，吉林省吉林市人，吉林化工学院讲师，主要从事新能源节能分析方面的研究
万方数据
第１１期
李想，等：ＳＶＣ动态特性对风电场接人电网电压稳定性的影响
所有风机采用在恒功率为１的情况下运行， 正常运行时需要发出一部分感性功率，因此在两
第３０卷第１１期 ２０１３年１１月
吉 林 化 工 学 院 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ肛ＬＩＮ ＩＮ ｓｒｒⅡ１ｒｒＥ ０Ｆ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖ０１．３０ Ｎｏ．１１ ＮＯＶ． ２０１３
文章编号：１００７－２８５３（２０１３）１１－００６８－０３
ＳＶＣ动态特性对风电场接入 电网电压稳定性的影响
ＳＶＣ控制器原理
ＰＩ环节的控制逻辑，如图４所示．
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一掣ｆ
图４
ＳＶＣ
ＳＶＣ由并联电容器和并联电抗器构成，电容 器组有固定电容器组（Ｆｃ）和晶闸管控制（ＴＳＣ）
两种形式；电抗器组有晶闸管控制（ＴＣＲ）和磁阀
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ＰＩ控制器模型
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控制（ＭＣＲ）两种形式．由于Ｆｃ投切速度慢等原 因，较多风场目前采用ＴＳＣ型电容器组，本文构 建的ＳＶＣ模型即是ＴＣＲ＋ＴＳＣ型和ＭＣＲ＋ＴＳＣ 型．ＴＳＣ型ＳＶＣ基本结构，如图２所示．
ＳＶＣ对于提高风电场电压稳定性均具有明显的作用，但前者能更快地跟踪电压波动，快速调整无功输
出，更好地抑制了电压波动． 关键词：风电并网；ｇｔ电间歇性；无功补偿装置；电压稳定性 中图分类号：ＴＭ
７１２
文献标志码：Ａ
近年来我国风电发展快速，装机容量越来越
特性．同时以我国北方某风电场为参考实例，在
ＤＩｇＳＩＬＥＮＴ／Ｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｙ平台上建立该风电场完
条３５ ｋＶ汇集线各安装一台无功补偿设备，容量
功，Ｑ。。。为ＳＶＣ发出的无功，容性为正． ２．２控制模型 该风场当前的无功电压控制策略是保持并网 点电压在一定范围内，若电压波动超出范围，则改 变ＳＶＣ的输出．图３是本文采用的ＳＶＣ控制器
模型．
分别为：一３０—６０ＭＶａｒ和一４０～６０ＭＶａｒ，负号表
李 想１，赵晓艳２，柴海棣３，戚胜１
（１．吉林化工学院机电工程学院，吉林吉林１３２０１２；２．北京建筑工程学院成人教育学院，北京１０００４４；３．华电电力科 学研究院新能源所，江苏杭州３１００３０）
摘要：以多数风场配置的无源无功补偿装置为例，构建ＴＣＲ／ＭＣＲ型ＳＶＣ仿真控制模型，研究它们在风 场动稳和暂稳期间的响应特性，分析它们对风电运行电压稳定的改善作用仿真结果表明ＴＣＲ／ＭＣＲ型
…２２０ｋＶ母线；ＭＣＲ型Ｓｖｃ｝ｂ偿母线电压
图５风场有功出力
仿真结果表明，ＴＣＲ更快地将电压抑制到
１．Ｏｐｕ，用时较ＭＣＲ缩短约一半．因此改造风场现
有ＳＶＣ，改进其动态特性，同时对风机高压保护进 行调整和改造是避免因风机低压脱网导致无功过 剩，电压升高从而高压脱网事故的一个可选解决 方案，此时ＳＶＣ的动态性能显得尤为重要．
示感性无功．
２
ＳＶＣ原理及模型
ＳＶＣ是灵活交流输电系统（ＦＡＣＴＳ）中典型
的并联无功补偿设备，在电力系统广泛应用．给予 ＳＶＣ一定的控制策略，通过调整晶闸管的导通角 可实现对无功功率的连续调节，以维持控制点的 电压或无功功率满足设定要求，可以显著提高控 制点的动态、暂态电压稳定性．
２．１原理与结构
图３
ｏｎ
Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
Ｗｉｎｄ Ｆａｒｍ
９３＿９７．
参考文献：
［１］许晓艳，石文辉，李岩春，等．风电场集中接入对区 域电网的影响分析［Ｊ］．中国电力，２００９，４２（１）：
［２］
邹志翔，周克亮，袁晓冬．风电场接入对周边地区电 网电压稳定性的影响分析［Ｊ］．电网技术，２０１ｌ， ３５（１１）：５０－５６．
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｇｒｉｄ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｍａｚｅ－ｓｏｌｖｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｍｉｃｒｏｍｏｕｓｅ
Ｆｕ Ｘｉｕ－ｗｅｉｌ，ＺＯＵ Ｇａｎ９２ （１．ＣｏＨｅｇｅ
ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ａｎｄ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｌｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ Ｃｉｔｙ １３２０２２，Ｃｈｉｎａ；２．）
送出线路，主变容量．
目前对风电场无功电压调节控制的有关规定和要 求，风电场一般需要控制其并网点电压在接入地 区电网调度部门要求的范围内．而风电有功的间 歇、随机波动需要无功及时调整输出，因此无功补 偿装置的动态特性对于保持并网点电压尤为 关键．
针对多数风场配置的ＭＣＲ／ＴＣＲ型ＳＶＣ构 建了基本的仿真控制模型，模拟ＳＶＣ的动态调节
ＴＣＲ在动态期间更好地抑制了电压波动，暂态故
由图６可以看出，ＴＣＲ型ＳＶＣ快速响应能力 对并网点电压进行了有效控制，抑制了电压的急 剧波动，与ＭＣＲ型ＳＶＣ相比，更快地将并网点电 压稳定在目标值． ３．２故障暂态情况下
当送出线发生三相短路时，并网点电压往往
障时更快速地将风机脱网形成的高电压拉到正常 电压目标值附近．由于ＴＣＲ的响应时间更短，其 对上文提到的风电并网系统连锁事故具有更好的 防范能力． （下转第８８页）
万方数据
吉林化工学院学报
２０１３往
１６２．
（７）：１９９５－２０００．
Ｃａｉ．Ａｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ Ｍｉｃｒｏ Ｍｏｕｓｅ Ｍａｚｅ ｓ０１． ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎ
［４］Ｊｉａｎｐｉｎｇ
［５］
Ｍ．Ｓｈａｒｍａ ａｎｄ Ｋ．Ｒｏｂｅｏｎｉｃｓ．Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ
ＰＩ控制环节输出有两个变量：ｇａｔｅａ表示电抗 器触发角、Ｎｏ表电容器组投运组数．本文构建的 ＳＶＣ模型由１０组电容器组成电容器组，每组容量 是６ＭＶａｒ；电抗器的容量是３０ＭＶａｒ，电抗器的触 发角Ｏｔ．设定范围定为９００～１８０。，当ａ＝９０。时晶 闸管完全导通，此时电抗器发出的感性功率最大， 与此相对的是当ｄ＝１８０。时晶闸管关闭，此时 ＳＶＣ特性表现为电容器． 参考电压Ｕｒｅｆ控制目标值在本文为１．０ｐｕ，按 国标要求在目标值一３％～＋７％以内的电压波动 不会引起ＳＶＣ动作，为便于说明ＭＣＲ型ＳＶＣ与