图5-13 不考虑风电机组间尾流效应的风电场单机等效模型下面在风速波动和电网故障两种情况下，仿真尾流效应对风电场运行特性的影响[12，13]。风电场采用不考虑尾流效应的单机模型时，风电场向并网点提供的最大短路电流为0.43kA；而采用考虑风电场尾流效应等效模型时，风电场向并网点提供的最大短路电流为0.3kA。......
2023-06-28
馈线对风电场运行特性的影响分析
【摘要】：下面分风速波动和电网故障两种情况分析内部馈线对风电场运行特性的影响。因此，若忽略风电场内部馈线，则降低了风电场从电网中吸收的无功功率，加快了风电场出口电压的恢复，将影响风电场无功补偿措施的设置。若忽略风电场内部馈线，则风电场短路电流的计算结果也将大于考虑馈线时的计算值。
为了便于比较，先忽略风电场内部馈线，考虑风电场尾流效应影响建立风电场简化模型，如图5-16所示。
下面分风速波动和电网故障两种情况分析内部馈线对风电场运行特性的影响。
1.风速波动
风电场输入风速如图5-9所示，分别采用图5-8a所示的考虑内部馈线的风电场等效模型和图5-16所示的不考虑内部馈线的简化模型为例进行仿真，可得风电场有功功率、无功功率和出口电压的变化情况如图5-17所示。
图5-16 不考虑风电场内部馈线的风电场简化模型
图5-17 风速波动时风电场有功功率、无功功率和出口电压的变化情况（架空线路）
从图5-17可以看出，风电场内部馈线影响风电场无功功率及出口电压幅值大小。由于架空线电感较大，在风电场并网研究中，若忽略了风电场内部架空线路，即忽略了风电场内部网络的无功损耗，则减小了风电场从电网中吸收的无功功率，使风电场出口电压稍有增大。
风电场内部馈线除了采用架空线外，还有采用直埋电缆的情况。若把图5-6所示的风电场内部馈线改为电缆（参数见附录D）时，仍以图5-8a所示的风电场等效模型和图5-16所示的不考虑风电场内部馈线的简化模型为例，分析馈线对风电场动态特性的影响，两种情况下风电场有功功率、出口电压和出口电压的变化情况如图5-18所示。
图5-18 风速波动时风电场有功功率、无功功率和出口电压的变化情况（电缆线路）
从图5-18可以看出，由于电缆线路的对地电容较大，若忽略了电缆线路，即忽略了风电场内部电缆线路的充电功率，则使风电场出口电压降低，将影响风电场并网点附近电网电压的幅值。
当风电场内部馈线分别采用电缆和架空线时，分别采用风电场等效模型进行仿真，可得两种情况下风电场有功功率、出口电压和风电场并网点电压变化曲线，如图5-19所示。
与风电场内部馈线采用架空线路相比，电缆对地电容较大，从图5-19所示的仿真曲线可以看出，若风电场采用电缆线路，风电场出口电压要大于采用架空线路的，并且将向电网提供容性无功功率。
图5-19 风速波动时风电场有功功率、无功功率和出口电压的变化情况（电缆线路和架空线路）
2.电网故障
t=0时刻风电场出口处附近A点发生持续0.2s的三相短路故障，分别采用图5-16所示简化模型和图5-8a所示的风电场等效模型进行仿真，可得风电场无功功率、电压和短路电流的变化情况，如图5-20所示（在仿真中考虑了风电场内部馈线分别采用架空线路和电缆）。
从图5-20仿真结果看出：
当分别采用架空线路和电缆时，风电场从电网吸收的无功功率分别为5.2Mvar和2.27 Mvar，而忽略风电场内部馈线时风电场从电网吸收的无功功率为1.68Mvar。因此，若忽略风电场内部馈线，则降低了风电场从电网中吸收的无功功率，加快了风电场出口电压的恢复，将影响风电场无功补偿措施的设置。
当分别采用架空线和电缆时，风电场向电网提供的短路电流分别为0.587kA和0.749kA，而忽略风电场内部馈线时的短路电流为0.985kA。若忽略风电场内部馈线，则风电场短路电流的计算结果也将大于考虑馈线时的计算值。
图5-20 电网故障时风电场无功功率、短路电流以及风电场电压的变化情况
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