摘要
　　
　　本文介绍了含风力发电的风电一水电互补电力系统如何处理风力发电参数，进行稳定性分析与计算的方法，并结合新疆阿勒泰地区布尔津风电一水电互补电力系统计算实例验证其方法的正确性及可行性。
　　
　　引言
　　
　　近年来，由于当代科学技术的发展，加之能源短缺和环境保护等方面的影响，人类正在致力于寻找可再生的，取之不尽，用之不竭又是洁净的绿色能源，而水能与风能是绿色能源中最有发展潜力和前景的品种。同时水能与风能又都容易转化为能源的更高级形式一电能，其经济效益显著。
　　
　　由于风力资源的随机性和季节性使风力发电的出力不平稳，风力发电不具备有功调节和无功调节的能力。风电的缺点也就是无风就无电，影响到风电的连续及稳定性。为了解决风电的连续性和稳定性问题就需要有一个互补系统。
　　
　　在我国西北、华北、东北等内陆风区，风资源的季节分布特色大多为冬春季风大、夏秋季风小，与水能资源夏秋季丰水、冬春季枯水的季节分布正好形成互补特性，这是构建风能一水能互补系统的基础条件。如果在上述地区内，以带有蓄水调节水库的水电站为依托，在风资源丰富的地点建设适当容量的风电场，两者以电网连接实现季节性能量互补，以水库做为能源调剂手段，就能够实现风能与水能这两种{zj0}绿色能源的联姻，充分发挥绿色能源的优势，以风一水联手供电取代传统的水一火联合供电，这将是人类能源利用形式的历史性突破。
　　
　　由于阿勒泰地区的风资源和水资源具有极强的互补性，更由于阿勒泰地区具有较大的水电装机容量，而且其中有三个电站带有库容可观的调节水库，因此在该地区突破传统限制，在风电装机大大超出电网容量10％的条件下建设水电一风电互补系统，在技术上和经济上都是可行的。在我国类似阿勒泰那样资源条件的地区还有很多，都可以构建水电一风电互补系统解决供电问题，这将是对现有禁区的重要突破，有可能为阿勒泰及有类似条件地区的电源建设找到一条最为多快好省的途径。
　　
　　1问题的提出
　　
　　在电力系统中，传统的发电方式为水力发电和火力发电，一般均为同步电机。目前，风力发电这一新成员加入电网，一般都采用电容励磁感应异步发电机。使其分析计算复杂化。风电的加入使电网的稳定性受到影响。对风力发电机如何给定运行条件，如何建立数学模型、如何确定参数，是进行含风力发电的风电一水电互补电力系统静态和暂态及动态稳定性分析和计算的关键。本文介绍了含风力发电的风电一水电互补电力系统如何处理风力发电参数，进行稳定计算的方法。
　　
　　2风力发电机的处理
　　
　　电力系统是由发电厂、输电网络及电力负荷三大部分组成的能量生产、传输和使用系统。在过去的几十年间，同步发电机(水轮发电机或汽轮发电机)、输电网络及负荷的稳定计算已经成熟。只有风力发电技术在国内外都属于研究阶段，建立适合潮流计算、暂稳、动稳和静稳计算的风机数学模型的有关文献不多，大家都在各抒其见。为此作者提出一种风力发电机处理方法。
　　
　　从风机发电原理可知，当风机并网运行时，所发有功功率的大小只与风速有关，而与负荷变化无关。当电网电压、有功功率和无功功率变化时，只能由电网的同步发电机所配励磁系统和调速系统调节。异步发电机所配的气动设备和能量传递装置是不参与调节的。因此风力发电机整体是一个像负荷一样的干扰源，随风速变化而干扰电网电压的恒定和功率的平衡，使其波动。因此，在电力系统中，水火同步发电机，励磁系统、调速系统，风力异步发电机、负荷及电力网络组合成一个整体数学模型，如图1所示。
　　
　　框图中水力发电机和火力发电机是被控对象，励磁调节系统、调速系统是控制器，输电线路和变压器用电阻、电容、电感等值电路来模拟，风力发电机和负荷相当于干扰源，当系统遭受到小扰动时，如负荷的变化、风速的变化，使风力发电机发出的电能忽多忽少，同步发电机端口处的参数发生改变，通过检测反馈环节与希望值比较产生偏差，水电、火电励磁调节系统及调速系统迅速调节，使得端口参数维持稳定，实现稳定供电。当系统遭受到大干扰，如风速过高或过低，风力发电机的控制器动作，使全部风力发电机从网上切除，同步发电机端口处的参数将发生大的改变，水电、火电励磁调节系统及调速系统也应迅速调节，使得端口参数维持稳定，实现稳定供电。若风机容量太大，将使系统瓦解，损失惨重，在实际运行中是不允许的。
　　
　　在电力系统遭受扰动后的暂态过程中，风力异步发电机的电压和频率将不断发生变化。所发出的功率也将随之改变。因此，异步发电机按其原理可从恒定阻抗、电磁暂态、机电暂态和机械暂态及静特性角度建立静态和动态模型。
　　
　　
　　
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