隨著我國乃至全球的環(huán)境日益惡化，在這樣的背景下，人們對綠色能源的需求就顯得尤為突出。那么，風力發(fā)電作為一種比較獨特的能源，它的相關概念一經提出就受到世界各國的喜愛。在進行大力發(fā)展風力發(fā)電的同時，這樣便使得我國傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)也遭受到相應的影響，本論文主要針對風電并網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性來進行相應的研究及分析。

【關鍵詞】綠色能源 風力發(fā)電 電壓穩(wěn)定性

1 風力發(fā)電并網(wǎng)的相關問題

倘若風能通過風機轉變成電能之后不能夠很好的被用戶進行使用，那么，這樣的動作就是徒勞的。鑒于該種情況，必須把風力發(fā)電接入到電力系統(tǒng)，這樣才能夠更好的發(fā)揮風力發(fā)電的作用。就目前來講，我國的風力發(fā)電接入電網(wǎng)之后存在的問題或者產生的影響主要由：

1.1 對電網(wǎng)調控的影響

通常來講，風電場的相應的功率的輸出是具有不可預測性的，并且也是具有隨機性的。另外，對于功率輸出曲線來講，在多數(shù)情況下都會對電網(wǎng)造成不良的影響，有的時候甚至發(fā)生反調節(jié)的狀況，這樣就會進一步的使得電網(wǎng)峰谷差變得更大，從而使得電網(wǎng)調控的難度增加。

1.2 對繼電保護造成影響

要使風電場產生電能，那么，就需要不斷的對其進行投切等相關的動作，這樣就會使得對電網(wǎng)的相關的繼電保護儀器的動作過于頻繁，從而使得繼電保護儀器的靈敏度以及壽命都得到減小。

2 風電場并網(wǎng)運行的電壓分析方法

2.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法

就現(xiàn)階段來看，我國在靜態(tài)電壓穩(wěn)定性方面的相關分析方法還是比較成熟的，本論文主要針對P-V曲線法進行相應的介紹。

針對P-V曲線分析方法來講，它是我國最常用的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性方面的分析方法，P-V曲線分析方法主要是通過建立某些環(huán)節(jié)或節(jié)點的電壓V以及傳輸界面功率P兩者之間的關系曲線，這樣可以更好的指示區(qū)域負荷水平或者傳輸界面功率水平導致整個系統(tǒng)臨近電壓崩潰的程度。在進行靜態(tài)電壓相關穩(wěn)定性的研究與分析中，還能夠很好的通過P-V曲線的臨界點來對電壓穩(wěn)定的裕度進行求取，這樣便于更好的借助此來對電壓的穩(wěn)定性進行評估。在通常情況下，P-V曲線的繪制方法包括：拓展潮流法、非線性規(guī)劃法、潮流多解法、零特征根法、負荷導納法。

2.2 暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法

就我國目前的研究情況來看，針對暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析的相關方法，大多少情況是通過時域中采用相關的仿真軟件來進行分析，通過根據(jù)系統(tǒng)特點設置對應的故障，并且借助此來獲取到各種相關量隨時間變化的曲線，從而更好的輔助其對暫態(tài)電壓穩(wěn)定性進行分析。這種分析方法又被稱之為時域仿真分析方法，它是我國目前研究暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的最好、最有效的分析方法。

3 電壓穩(wěn)定仿真分析

3.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定仿真分析

本部分內容主要是使用節(jié)點負荷有功裕度系數(shù)Kp來對電壓的穩(wěn)定性進行相應的評價，式（1）是為它的計算公式：

對于上式的系數(shù)Kp來講，它是表示節(jié)點負荷的有功裕度系數(shù)；而對于上式的系數(shù)PM來講，它則表示臨界時有功功率值；對于上式的PO來講，它則表示初始運行狀態(tài)時有功功率值。圖1為A點在夏大的方式下有、無風電場的P-V曲線圖。

3.2 暫態(tài)電壓穩(wěn)定仿真分析

本部分內容的研究依然采用某電網(wǎng)的局部系統(tǒng)以及夏大的情況作為研究背景，該系統(tǒng)主要通過洋前風電場的研究，來探討其是否滿足N-1、N-2情況之下的電壓穩(wěn)定性。

圖2主要是在三相短路瞬時性故障的情況之下，切B-A節(jié)點220KV雙回輸電線路，圖2是洋前風電場接入前后，M點的母線電壓對比圖。

4 結束語

本論文首先對風力發(fā)電并網(wǎng)存在的相關問題進行了簡要的介紹，接下來，風電場并網(wǎng)運行的電壓分析方法，包括靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法和暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法兩種方法。最后，進行電壓穩(wěn)定仿真分析。

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作者簡介

陳業(yè)偉（1991-），男，河南省鄭州市人。研究方向為風電并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性。

作者單位

華北水利水電大學 河南省鄭州市 450011