风电场变电系统稳定性的关键技术研究

☆项目详细内容

大唐（赤峰）新能源有限公司已投运风电场9 座，变电站主变高压侧接线均采用单母线接线方式，部分风电场主变低压侧母线采用单母线分段接线方式。随着各风电场的不断扩建，风电场变电站系统参数已发生了较大变化。

从近两年运行情况来看，部分风电场变电系统发生故障后找不到故障点，运行人员进行深入分析，却苦于没有系统模型数据支撑和分析工具。以赤峰公司的大黑山风电场为例，该风电场2013 年6 月之前多次发生系统谐振，导致因系统不稳定造成的非计划停运，造成较大经济损失，因此急需寻找解决方案。

☆主要技术创新

1、本项目深入研究了风电场变电系统的运行特点，开展了风电场变电系统稳定性关键技术研究，建立了风电场变电系统的稳定性分析系统，能够准确分析风电场变电系统的运行状况以及常见故障模式；

2、本项目重点研究了部分风电场易发铁磁谐振的故障机理和特点，建立了准确的具有饱和特性的PT 模型和电弧接地过电压模型，成功模拟了现场的事故情况；

3、本项目建立了准确的中性点经小电阻接地模型，准确分析了中性点接地方式变化前后的差别，对小电阻接地方式的优缺点进行了分析和总结。

☆项目应用情况

首先，本项目的研究成果应用于赤峰公司的大黑山风电场，采用风电场变电系统稳定性分析系统后，系统稳定性大大提高，截止目前未发生因系统稳定造成的非计划停运，从而避免可能的电量损失。

本项目最终结合6 个220KV 风电场，建立了6 个变电系统稳定性分析模型。利用模型分析进行研究，可以深入分析现场的典型事故并为变电站低压侧母线由不接地改为经电阻接地的设备参数选择、保护定值计算提供依据。

通过风电场变电系统稳定性研究，赤峰公司可以更好地确定风电场运行方式，消除影响风电场安全稳定运行的隐患，大大减少风电场变电系统非停时间，该系统的使用可提高风电场的稳定性，能够有效的促进电力系统监控技术并对提高电力系统运行的可靠性和提高经济效益起重大作用。而且研究结果对整个集团风电企业都有很好的借鉴意义。

☆企业效益情况

经济效益：以赤峰公司的一个风电场为例，按电网要求加装电阻接地、母差保护和SVG无功补偿装置，系统参数发生较大变化，根据2012 年6 月到2013 年6 月一年对风场的统计，因系统稳定性等原因共计造成11 次线路非计划停运，累计损失电量64.5 万度，按照每度电0.54 元计算，造成经济损失34.8 万元。采用风电场变电系统稳定性分析系统后，系统稳定性大大提高，截止目前未发生因系统稳定造成的非计划停运，避免可能的电量损失。

社会效益：风电场变电系统稳定性分析系统设计理念先进，功能强大，可准确分析事故原因，可以更好地确定风电场运行方式，消除影响风电场安全稳定运行的隐患，大大减少风电场变电系统非停时间，该系统的使用也提高了风电场的稳定性，能够有效地促进电力系统监控技术，并对提高电力系统运行的可靠性和提高经济效益起重要作用。