Содержание
- Модель ветряной электростанции DFIG
- Влияние энергии ветра на стабильность энергосистемы
- Рисунок 3: Влияние изменения параметров ветряной электростанции на параметры ветрогенератора G8
- Заключение
У меня есть степень магистра электротехники, и я люблю писать об электрических сетях и влиянии на них энергии ветра.
В последнее время во всем мире значительно выросло использование энергии ветра. Вместе с разработкой и усовершенствованной технологией производства резко улучшаются характеристики ветряных турбин.
Учитывая тот факт, что количество и размер ветряных электростанций в электрических сетях по всему миру увеличивается, возникает много вопросов о возможных воздействиях на электросеть, и необходимо дать ответы на эти вопросы, а также найти решения потенциальных проблем.
Согласно исследованию, основными вопросами, которые требуют изучения, являются превосходное прогнозирование ветровой энергии, надежное развитие систем хранения, управление реагированием, анализ и проектирование рынка электроэнергии и, наконец, переходная стабильность во время аномальных процессов.
В наши дни динамическая стабильность и частотная характеристика страдают от ударов при большом проникновении ветровой энергии, потому что ветряные генераторы, которые фактически не синхронны и не могут обеспечить прямой инерционный отклик при изменении частоты сети, потому что они электрически развязаны с электрическая сеть.
В этой статье мы представили модифицированную систему тестирования шины IEEE-14. Мы добавили три разных типа ветряных турбин, подключенных к узлу 8, поэтому мы можем исследовать, как интеграция ветряной турбины в систему повлияет на стабильность переходной системы электроснабжения.
Модель ветряной электростанции DFIG
Ветрогенератор и органы управления представляют собой сложные электрические и механические системы. Одна типичная ветроэнергетическая система состоит из генератора, коробки передач, трехлопастного ротора и устройств управления напряжением, скоростью ветра и углом наклона лопастей.
Модель ветряной электростанции состоит из шести модулей:
- Модель асинхронной машины
- Модель ветряной турбины
- Система контроля высоты тона
- Модель системы управления скоростью
- Система управления напряжением переменного тока
- Модель системы управления ломом
В индукционном генераторе с двойным питанием напряжение или ток ротора можно регулировать с помощью силовой электроники, что обеспечивает большую управляемость индукционного генератора. На рисунке 1 представлена блок-схема индукционного генератора с двойной подачей и турбинами типа C.
Влияние энергии ветра на стабильность энергосистемы
Повышенное проникновение ветровой энергии приводит к снижению инерции внутри системы, что фактически может привести к проблемам со стабильностью угла ротора. Эти проблемы возникают во время сбоев, таких как неисправность шины, отключение линии и т. Д. В системе электроснабжения.
Переходная стабильность - это способность электроэнергетической системы поддерживать синхронизм во время этих возмущений. Интересующий временной интервал возмущения составляет 3-5 секунд.
Инерция генератора и турбины играет важную роль в обеспечении синхронизирующей способности синхронного генератора в случае, если возмущение вызывает несоответствие между входной механической мощностью и выходной электрической мощностью генератора.
В этой статье было рассмотрено несколько сценариев тестовой сети IEEE, представленных на рисунке 2.Первый сценарий - это когда мы воздействуем на генератор возле ветряной электростанции. Второй случай - это когда мы сталкиваемся с отключениями на линии передачи 3-4, и последний случай - когда у нас есть трехфазное повреждение на линии передачи 3-4.
На Рисунке 3a мы видим изменение скорости ветра и влияние производства ветряной установки на напряжение на шине, изменение мощности G8 и угол ротора. На рисунке 3b представлены изменение регулирования напряжения и скорости ветра, реактивная мощность синхронного и ветряного генератора.
Рисунок 3: Влияние изменения параметров ветряной электростанции на параметры ветрогенератора G8
На рисунке 4 показано влияние изменения ветровой установки на угол ротора, реактивную и активную мощность G8 и напряжение во время отключения линии передачи 03-04. На рисунке 5 показано влияние изменения ветряной установки на угол ротора, активную и реактивную мощность G8, напряжение во время трехфазного короткого замыкания на затронутой линии передачи 03-04 и отключении поврежденной линии 03-04. Мы наблюдали воздействие, сравнивая поведение системы электроснабжения с отсутствием проникновения энергии ветра, а другой случай - с проникновением энергии ветра. Мы можем видеть, что когда в систему проникает энергия ветра, увеличивается изменение угла ротора, когда ветроэнергетические установки подключены к электрической сети. Относительные углы ротора вызывают большие колебания во время переходных процессов после аварии, когда присутствует энергия ветра. В другом тестовом случае одно и то же трехфазное короткое замыкание применяется в разных линиях передачи. Мы делаем этот тестовый пример только для того, чтобы оценить значение CCT электрической системы. При замене синхронных генераторов на ветроэнергетические установки инерция системы уменьшается и приводит к уменьшению значения CCT.
Заключение
Можно сделать вывод, что ветряная электростанция влияет на поведение синхронного генератора вблизи ветряной электростанции, вызывая изменения параметров и ненужные действия систем управления. Относительные углы ротора всегда приводят к большим колебаниям под влиянием переходных процессов после аварии, когда в системе присутствует ветряная электростанция.
При замене синхронных генераторов на ветряные электростанции общая инерция системы уменьшается, что приводит к снижению значения CCT. Если мы сравним две системы (одна с силовой установкой, а вторая без ветроэнергетической установки), разница между CCT может быть уменьшена до 15% от величины CCT энергосистемы без установленной ветроэнергетической установки. .
По результатам моделирования мы можем определить, что уровни проникновения ветровой энергии, тип топологии системы, тип возмущения и, в конечном итоге, местоположение неисправности являются очень важными факторами, когда мы определяем характер воздействия ветра. проникновение энергоблока в электрическую систему.
Эта статья точна и правдива, насколько известно автору. Контент предназначен только для информационных или развлекательных целей и не заменяет личного или профессионального совета по деловым, финансовым, юридическим или техническим вопросам.
