风电接入电力系统暂态稳定性监测方法研究*

王德真

（许昌电气职业学院 河南许昌 461000）

随着风电接入电力系统的广泛应用，对风电接入电力系统的暂态稳定性研究受到人们的极大关注，通过构建风电接入电力系统暂态稳定性监测模型，采用输出功率特征分析方法，进行风电接入电力系统暂态稳定性监测和稳定性检测，提高风电接入电力系统暂态稳定性，研究风电接入电力系统暂态稳定性监测方法，在促进风电接入电力系统的优化升级方面具有重要意义［1］。对风电接入电力系统暂态稳定性监测方法研究是建立在对风电接入电力系统暂态特征检测基础上，采用输出误差统计分析方法，进行风电接入电力系统暂态稳定性监测，建立风电接入电力系统的有功功率变化模型［2］。采用模糊预测方法，进行风电接入电力系统暂态稳定性监测，提高风电接入电力系统暂态稳定性，文章提出基于协方差变权重组合分析的风电接入电力系统暂态稳定性监测方法。构建风电接入电力系统暂态特征监测模型，采用固定比例和变比例分配的方法进行风电接入电力系统暂态特征多层次挖掘，通过多时间尺度有功功率监测方法，实现风电接入电力系统暂态稳定性监测。最后进行仿真测试分析，展示了文章方法在提高风电接入电力系统暂态稳定性方面的优越性能。

1 风电接入电力系统的参数辨识和预测

1.1 风电接入电力系统的参数辨识模型

为了实现风电接入电力系统暂态稳定性监测，构建风电接入电力系统暂态特征监测模型，采用有功功率有限时域特征分析方法进行风电接入电力系统暂态稳定性检测［3］，风电接入电力系统暂态频率为ω0。假设风电接入电力系统暂态电流有效值为Ip，有功调度的有效值Is，风电有功功率动态分群的电流有效值Ir、风电场的稳态特征值为Ro，采用误差反馈校正方法，得到输出电流特征分量为：

超短期功率预测输出为Zrl：

以风电集群有功功率为调度集，计算风电接入电力系统暂态稳定性阻抗Zrl，Zsr，Zps分别为：

风电接入电力系统暂态稳定性输出功率为：

采用解耦有功和无功率控制方法［4］，得到输出效率为：

根据上述分析，建立风电接入电力系统的参数辨识模型，根据风电接入电力系统的参数辨识结果，进行风电接入电力系统暂态稳定性监测［5］。

1.2 风电接入电力系统稳定性预测

基于超短期风电集群功率预测方法，进行风电接入电力系统稳定性预测［6］，得到输出功率及风电接入电力系统暂态效率分别为：

在大规模风电并网中，充分利用风资源进行负载均衡控制，根据有功功率动态变化建立风电接入电力系统暂态稳定性分析目标函数，采用模型预测控制技术进行风电接入电力系统暂态特征检测［7］，得到输出功率可表示为：

可以看出，基于定时间区间法，计算Msr随着距离变化值，进行风电接入电力系统稳定性预测［8］。

2 风电接入电力系统的暂态稳定性监测

2.1 风电接入电力系统暂态稳定特征量化分析

采用模型预测控制技术进行风电接入电力系统暂态特征检测，采用固定比例和变比例分配的方法进行风电接入电力系统暂态特征多层次挖掘［9］，计算输出互感Msr值，输出功率在判断周期内持续上升，令：

判断风电场类型，当互感值满足：

分析风电功率在下坡群和上坡群之间跳跃式特征量，得到互感值为：

基于传输效率特征分析方法，得到进行有功功率控制的开销为：

通过多时间尺度有功功率监测方法，实现风电接入电力系统暂态稳定性协方差变权重组合分析，得到部分阻抗分别为：

其中：

根据预测周期进行风电接入电力系统的暂态稳定性监测。

2.2 风电接入电力系统的暂态稳定性监测输出

当风电集群输出功率满足暂态稳定性，得到风电接入电力系统的电有功功率与调度关系如图1所示。

图1 风电接入电力系统的电有功功率与调度关系

分析风电场有功功率动态分群准则，风电接入电力系统暂态稳定性协方差变权重组合：

其中：

根据上述分析，建立电接入电力系统的暂态稳定性监测模型［10］。

3 仿真实验与结果分析

为了测试文章方法在实现风电接入电力系统的暂态稳定性监测的性能，进行仿真测试分析，风电接入电力系统各元件参数值见表1。

表1 风电接入电力系统各元件参数值

根据表1参数设定，进行风电接入电力系统的暂态稳定性监测的功率输出如图2所示，输出有功功率监测结果如图3所示。

图2 风电接入电力系统的暂态稳定性监测功率输出

图3 有功功率监测结果

分析图2和图3结果得知，采用文章方法能有效实现风电接入电力系统暂态特征提取，对功率检测的精度较高，采用该方法进行风电接入电力系统暂态稳定性监测的准确性较高，提高了风电接入电力系统暂态稳定性和可靠性。

4 结语

研究风电接入电力系统暂态稳定性监测方法，促进风电接入电力系统的优化升级。文章提出基于协方差变权重组合分析的风电接入电力系统暂态稳定性监测方法。构建风电接入电力系统暂态特征监测模型，采用有功功率有限时域特征分析方法进行风电接入电力系统暂态稳定性检测。根据有功功率动态变化建立风电接入电力系统暂态稳定性分析目标函数，采用模型预测控制技术进行风电接入电力系统暂态特征检测，采用固定比例和变比例分配的方法进行风电接入电力系统暂态特征多层次挖掘。通过多时间尺度有功功率监测方法，实现风电接入电力系统暂态稳定性协方差变权重组合分析，根据特征分析结果实现风电接入电力系统暂态稳定性监测。仿真结果表明，采用该方法进行风电接入电力系统暂态稳定性监测的准确性较高，提高了风电接入电力系统暂态稳定性和可靠性。