大型风力发电场规划和运行技术研究

    应用所建立的风电场发电可靠性模型可以进行含风电场的电力系统随机生产模拟和风电场的技术经济评估工作。
1.3 含风电场的电力系统随机生产模拟
    对电力系统运行而言，风电场可以节约常规机组燃料、减少发电厂污染物排放和替代部分常规发电机组容量。因此采用风力发电后，在满足相同负荷要求的条件下电力公司在常规能源方面的费用将减少，所减少的费用称为可避免费用(Avoided Cost)。通过对含风电场的电力系统进行随机生产模拟，可以计算风电场给电力系统运行带来的可避免费用。
    可避免费用是并网运行风电场对电力系统贡献的综合度量，也是评估风电场的重要指标。
2 风电场并网运行研究
    相对于常规发电厂，风电场在运行中具有两个显著特点，其一是风力发电机一般采用异步发电机，在运行时需要从系统吸收无功功率来建立磁场，从而使大型风电场并网运行后对局部电网的电压水平有明显的影响；其二是由于风速为随机变化的量，使得风电场的输出功率具有波动性，从而将影响局部电网的电能质量。为定量计算风电场在以上两方面的不良影响，本文进行了如下研究工作，并开发了相应的计算程序。
2.1 风电场对系统稳态电压的影响
    研究风电场对电力系统稳态电压的影响，需要对含风电场的电力系统进行潮流计算，关键是正确处理风电场的节点类型。
    电力系统潮流计算的任务是求解系统在给定网络结构与参数、各负荷节点功率和发电机节点出力条件下的运行状态，包括所有节点的电压和支路的功率。在电力系统潮流计算中，系统节点被划分为三种类型，即PV节点、PQ节点和Vθ节点。然而对风电场而言，由于其节点电压取决于系统电压，机组本身从系统吸收的无功以及机端电容器补偿的无功又均和系统电压相关，因此在潮流求解之前风电场节点的电压和吸收的无功功率均为未知量。换言之，在潮流计算中风电场节点不能简单地处理为PV节点或PQ节点。