【學(xué)術(shù)】面向集電系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)的風(fēng)電場無功電壓控制策略

　　2011年我國（不含港、澳、臺）新增風(fēng)電裝機(jī)容量17.63GW，累計裝機(jī)容量62.36GW，繼續(xù)保持全球風(fēng)電裝機(jī)容量第一的地位。至2011年年底，中國有30個省、市、自治區(qū)（不含港、澳、臺）有了自己的風(fēng)電場，風(fēng)電累計裝機(jī)超過1GW的省份超過10個，其中超過2GW的省份9個。到2015年，風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到100GW[1]。
　　隨著風(fēng)電裝機(jī)容量在電力系統(tǒng)中的占比越來越大，風(fēng)電波動性給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來了新挑戰(zhàn)[2,3]。
　　為降低風(fēng)電接入對電網(wǎng)造成的不利影響，電網(wǎng)制定若干風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)則，其中要求風(fēng)電場配置無功控制系統(tǒng)使之能夠參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)[4]，改善并網(wǎng)點(diǎn)電壓水平。
　　風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)事件分析[5-7]表明：電網(wǎng)電壓跌落擾動容易誘發(fā)機(jī)組脫網(wǎng)，尤其是重載工況下，輕微電壓跌落如跌落0.1(pu)都可誘發(fā)機(jī)組脫網(wǎng)[8]。而大規(guī)模風(fēng)電場中，風(fēng)能分布的時空差異性導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)分散，如某49.5MW（58×850kW）風(fēng)電場，機(jī)組間端電壓的最大偏差達(dá)0.07(pu)[9]，接近可誘發(fā)機(jī)組脫網(wǎng)的電壓跌落幅度。因此，降低風(fēng)電機(jī)組端電壓差異，提高風(fēng)電場整體電壓水平是提高風(fēng)電機(jī)組/場聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行安全性的重要途徑。
　　雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組具有一定的無功調(diào)控能力。但由于機(jī)組往往以單位功率因數(shù)運(yùn)行，機(jī)組無功調(diào)控潛能未被利用，并且由于風(fēng)能的低功率密度特性，大部分時間風(fēng)電機(jī)組均處于輕載狀態(tài)，風(fēng)電機(jī)組無功調(diào)控潛能很大。
　　目前國內(nèi)外學(xué)者針對風(fēng)電機(jī)組參與風(fēng)電場無功調(diào)控開展了大量研究。文獻(xiàn)[10]提出了一種降低永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組有功出力來增加其無功出力的風(fēng)電場無功電壓控制策略，其中各機(jī)組無功輸出按其有功輸出占比來分?jǐn)偂?/div>