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　　倪林/碩士研究生風電并網電壓穩定性低電壓穿越風力發電是目前發展為成熟、經濟效益好的新能源技術。21世紀以來，為應對能源危機和資源短缺，我國的風力發電迅速發展，已經規劃了七大千萬千瓦級的風電基地，同時，海上風電的發展也在不斷加快。截至2010年底，我國風電裝機容量已經超過4000萬kW，預計2011年及以后的年均新增裝機容量在1000萬kW左右。然而，隨著風電在電網中的比例不斷增加，風電與電網之間的相互影響日益凸顯，風電場的并網運行存在著諸多問題。例如，吉林西部共40萬kW的風電機組均不具備低電壓穿越能力，已經多次發生因小的電網故障造成方圓200km范圍內的40萬kW風電機組同時全部切除的情況。由于風電機組的抗干擾能力不強，某些電氣化鐵路附近的風電場在電氣化機車經過時，曾發生風電場內風電機組大部分甚至全部切除的現象。同時，國內某些新建成的風電場還存在部分風機無法并網的現象。

　　國內外專家學者已對風電并網方式及風電接入對電力系統的影響開展了廣泛而深入的研究。分析了風電接入對電力系統穩定性的影響，包括對暫態穩定和電壓穩定的影響。分析了大規模風電接入引起的電能質量問題，比如電壓波動與閃變。將柔性直流輸電應用到風電的并網中，并與交流接入方式做了比較。分析了風電并網后的電網電壓和功率，并將STATCOM應用到風電場中以提高低電壓穿越能力。分析了大規模風電通過長距離線路輸送到電網產生的各種影響。目前我國風電并網接入主要存在兩方面的問題：是電源結構的不盡合理和電網建設的相對滯后，由于地理條件和環境因素，我國的風能資源大都分布在遠離負荷中心的偏遠地區，這些地區的電網結構大多比較薄弱；二是風電機組本身性能的問題，由于目前缺乏風電機組的入網認證和并網運行檢測評價體系，大部分風電機組的功率曲線、電能質量、有功和無功調節性能以及低電壓穿越能力等沒有經過嚴格規范的入網檢測和認證。針對風電并網的難題，目前的解決方案主要從兩方面考慮：是從風電機組本身出發，提高風電機組的性能，這主要取決于風電機組設備的制造技術；二是從并網方式出發，尋求新的技術手段和設備，目前研究較多的是柔性直流輸電（VSC-HVDC），但是其結構復雜，控制技術難度大，國內目前仍處于試驗研究階段。近些年來，基于可變頻變壓器（VFT）的異步電網互聯技術為解決風電并網問題提供了一種新的選擇。

　　本文進行了基于VFT的風電并網仿真，用個直流電動機作為轉矩控制驅動系統來控制轉子轉動，定、轉子上功率Ps、的正方向如圖中箭頭方向所示，驅動電FCL機功率Pd的正方向為流入旋轉電動機的方向。由于風電場的功率是實時變化的，因此通過VFT的轉矩控制系統可以實時對傳輸功率進行跟蹤和調整。VFT傳輸功率的數學模型如下，其詳細的數學模型見