风电并网相关的研究课题

1、与风电并网相关的研究课题雷亚洲(爱尔兰国立大学科克大学院9爱尔兰摘要:风力发电环境友好技术成熟可靠性高成本低且规模效益显著9是发展最快的新型能源O很多与大型风电场并网运行有关的技术课题亟待解决9例如9大型风电场并网会改变系统原有的潮流及网损的分布9对电网的规划提出了新的要求9可能给配电网带来电能质量问题9如谐波污染电压波动及闪变9对系统的功角频率以及电压稳定性产生不利影响9风电具有很强的随机性9需要研究能够考虑风电特点的发电和运行计划方法9重新评估系统的发电可靠性9分析风电的容量可信度9研究新的无功调度及电压控制策略等O 感应发电机因为结构简单并网方便9一度成为风力发电机组的首选9很多研究也是

2、基于这样一个事实O 随着电力电子元件的性价比不断提高9采用同步电机双馈电机等新型发电机组是大势所趋9风电场可以像常规机组一样9承担电压及无功控制的任务9出现了许多新的富有挑战性的研究课题O 风力发电作为电力系统中一个崭新的领域9正吸引越来越多的研究机构和人员从事风电并网技术的研究和咨询工作O 关键词:风力发电9电能质量9稳定性9可靠性9电力电子中图分类号:TM 614收稿日期:2002-09-05O引言作为一种新型的可再生能源9现代风力发电产业在20世纪80年代初始发于美国加利福尼亚州O 风力发电具有环境友好技术成熟全球可行的特点9并且具有超过20年的良好运行记录9越来越被人们所认可O 随着全

3、球气候持续变暖9无论是在发展中国家还是发达国家都开始大力发展风电O 根据美国风能协会(AWEA 欧洲风能协会(EWEA 和印度风机制造商协会(IWTMA 的统计92001年是风电发展最好的一年9全世界新增装机容量6.5GW 9总装机达到24GW O 通常1MW 的风电能够满足工业社会350户家庭大约1000人的用电需求9因此目前全世界的风电可以满足大约2400万人的用电9相当于丹麦芬兰挪威和瑞典的人口总和O 从1995年起9世界风电装机容量增长了487%9同期发电用煤下降了9%O 德国8GW 的风电装机几乎占全世界总装机的1/39欧洲风电总装机已经超过17GW O 作为继德国之后的第二大风电市

4、场9美国装机4.15GW 9其风力发电的成本(风电场出口已经从20世纪80年代中期的0.35美元/(kW -h 降到2001年的0.04美元/(kW -h O 西班牙居第三(3.3GW 9丹麦居第四(2.5GW 9供应全国18%的电力O 到2001年底9作为发展中国家的印度9风电装机容量超过1.3GW 9成为继欧洲和美国之后的第三大风能生产者9其中2001年新建装机120MW O 尽管风电在世界各国的发展过程不尽相同9但有一个共同规律9即一旦其风电装机突破100MW 大关9它就将迎来快速发展的时期O 美国在1983年丹麦在1987年德国在1991年印度在1994年西班牙在1995年分别达到这个

5、指标O 到1999年底9加拿大中国意大利荷兰瑞典和英国突破100MW 大关O 希腊爱尔兰和葡萄牙在2000年加入这一行列92001年是法国和日本1O随着风电场的容量越来越大9对系统的影响也越来越明显9研究风电并网对系统的影响已成为重要课题O 早期风电的单机容量较小9大多采用结构简单并网方便的异步发电机9直接和配电网相连O 而风电场所在地区往往人口稀少9处于供电网络的末端9承受冲击的能力很弱9因此9风电很有可能给配电网带来谐波污染电压波动及闪变问题9风电的随机性给发电和运行计划的制定带来很多困难9需要重新评估系统的发电可靠性9分析风电的容量可信度9研究新的无功调度及电压控制策略以保证风电场和整个

6、系统的电压水平及无功平衡9及对孤立系统的稳定性影响等O 随着电力电子元件的性价比不断提高9变速恒频电机双馈电机等新型发电机组开始在风机上推广应用9风电场可以像常规机组一样9承担电压及无功控制的任务9正逐渐成为新的研究热点O48第27卷第8期2003年4月 25日主要研究课题潮流与网损在电力系统中发电厂一般都接在输电网上负荷则直接和配电网相连电能是从输电网流向配电网的输电网一般呈环状结构电压等级高网络损耗小;配电网则呈树状结构松散电压低网损较大风电场接入配电网以后减少了输电网向该地区输送的电力既缓解了电网的输电压力一般也会降低系统的网损 在潮流问题上主要的研究热点在于风电场的模型最简单的是模型根

7、据风电场的有功功率和给定的功率因数估算风电场吸收的无功功率然后作为一个普通的负荷节点加入潮流程序如果考虑感应电机的稳态等值电路那么可以把无功功率写成有功功率以及电机阻抗的函数甚至可以引入风速作为输入量把有功功率表示成风速的函数还有学者建立了所谓的模型把感应电机的滑差表示成端电压有功功率和等值支路阻抗的函数给定初始滑差和风速计算风机的电功率和机械功率根据两者的差值修正滑差反复迭代直至收敛模型不需要额外的迭代步骤也可以得到相当满意的结果而模型的计算量较大3电能质量电压闪变风力发电机组大多采用软并网方式但是在启动时仍然会产生较大的冲击电流当风速超过切出风速时风机会从额定出力状态自动退出运行如果整个风

8、电场所有风机几乎同时动作这种冲击对配电网的影响十分明显 不但如此风速的变化和风机的塔影效应都会导致风机出力的波动而其波动正好处在能够产生电压闪变的频率范围之内<低于5HZ>因此风机在正常运行时也会给电网带来闪变问题5国际电机委员会成立了一个工作组研究风电并网对电网电能质量的影响在其起草的报告6中特别提到闪变可能是限制风电的重要因素尽管研究电压闪变可以采用专门装置实地测量但是在实际中在风电场的设计阶段就需要预测它可能给电网造成的闪变确定电网可以接受的最大风电容量7 8文献9提出两种预测模型:一种是基于简单潮流计算的模型该方法以等值阻抗表示风机并网点以后的网络没有考虑风力发电机组的动态

9、特性仅以有功和无功功率表示采用这种方法可以判断哪些节点的电压闪变问题最严重;另一种方法是动态仿真以3阶感应电机模型表示风力发电机组考虑了实际电力系统的网状结构进行了详细的数字仿真并采用闪变算法分析仿真程序的输出结果除了采用数字仿真方法研究闪变问题外也有文献提出频域分析方法10这些研究的基本结论主要有如下几点:a.风机启动和退出风速的紊流以及风机的塔影效应都可能导致电压闪变定桨距风机造成的后果更严重一些b.闪变对并网点的短路电流水平和电网的阻抗比<也有文献以阻抗角描述>十分敏感:.系统内常规机组的励磁调节对削弱风电造成的闪变作用不明显11笔者认为这可能取决于励磁调节器的响应速度不同的

10、励磁调节时间常数会有不同的结果应该是一个有趣的研究课题a.文献1 认为负荷的类型<静态或动态>对闪变的分析结果影响很小起作用的只是负荷水平的高低;而文献9却认为动态负荷<以感应电机代表>能够显著降低闪变的发生其作用相当于提高了网络的短路电流水平因此这个问题有待进一步研究谐波污染风电给系统带来谐波的途径主要有两种一种是风机本身配备的电力电子装置可能带来谐波问题13对于直接和电网相连的恒速风机软启动阶段要通过电力电子装置与电网相连因此会产生一定的谐波不过因为过程很短发生的次数也不多通常可以忽略但是对于变速风机则不然因为变速风机通过整流和逆变装置接入系统如果电力电子装置的切换

11、频率恰好在产生谐波的范围内则会产生很严重的谐波问题不过随着电力电子器件的不断改进这个问题也在逐步得到解决另一种是风机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振在实际运行中曾经观测到在风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象为了模拟这种现象文献1 采用简单的物理模型<变压器用短路电抗表示发电机和负荷用阻抗支路表示>就得到了和实测相当接近的结果与闪变问题相比风电并网带来的谐波问题不是很严重相关的研究文献也不多3稳定性文献15 16针对小型孤立电网采用较为详细的同步发电机及其调速调压器风机及其异步发电机输电线路以及各种类型的负荷研究了在诸如发电机开断线路开断三相短路故障以及风速扰动情况下系

12、统的稳定性问题结果表明系统的电压及频率都存在大幅度波动问题有必要对风电并网以后的系统的稳定性进行认真评估文献17以感应发电机为例构建了一个简单58综述雷亚洲与风电并网相关的研究课题的算例系统:风电场以一个等值大容量异步电机代表9系统以无穷大母线表示G同时还模拟了一台常规同步发电机组9容量是风电场总装机容量的2倍9转动惯量之比也接近此数值G风电场和常规机组经同一条输电线路(双回向系统送电9在送电侧发生瞬时三相短路的情况下9常规机组经过短暂的摇摆以后9达到新的稳定运行点;而等值风电机组是否失去稳定9则取决于类型:定桨距风机将失去稳定9变桨距风机则取决于其调节时间常数9越小越有利于稳定G但该文献并没

13、有比较有无风机两种情况9即得出风电并网不会显著影响同步发电机的暂态稳定性的结论9似乎不妥G电压稳定性问题也备受关注9因为风电场大多采用感应发电机9需要系统提供无功支持9有可能导致小型电网的电压失稳G根据规划92002年2005年和2008年丹麦东部电网将分别建设一个容量约为150MW的风电场9文献18对这种情况进行了预测性研究9结果表明9如果采用异步发电机9除非采取必要的预防措施9如动态无功补偿加固400kV 网络或者采用-VDC连接9否则在132kV网络的几乎任何地点发生三相接地故障9都将导致全网的电压崩溃G由于大型电网具有足够的备用容量和调节能力9一般不必考虑风电进入引起频率稳定性问题G但

14、是对于孤立运行的小型电网9风电带来的频率偏移和稳定性问题也是不容忽视的1921G1-4发电计划与调度传统的发电计划基于电源的可靠性以及负荷的可预测性9以这两点为基础9发电计划的制定和实施有了可靠的保证G但是9如果系统内含有风电场9因为风电场出力的预测水平还达不到工程实用的程度9发电计划的制定变得困难起来G如果把风电场看做负的负荷9不具有可预测性;如果把它看做电源9可靠性没有保证G正因为如此9含风电场电力系统的运行计划一度成为热点研究课题G文献22研究了风力发电并网以后9如果电力系统的运行方式不相应地做出调整和优化9系统的动态响应能力将不足以跟踪风电功率的大幅度高频率的波动9系统的电能质量和动态

15、稳定性将受到显著影响9这些因素反过来会限制系统准入的风电功率水平9因此有必要对电力系统传统的运行方式和控制手段做出适当的改进和调整9研究随机的发电计划算法和AGC算法9以便正确考虑风电的随机性和间歇性特性G文献23的研究表明9旋转备用的容量和类型对系统的可靠性安全性指标的影响都是至关重要的G燃气轮机组和柴油机组反应速度快9很适合作为旋转备用机组配合风电场的运行9但是其燃料费用昂贵9这种方案明显提高了系统正常的运行成本9风电的价值也因此大打折扣G文献249 25研究了较高水平的风电穿透功率对系统的发电计划经济调度调频和调峰等控制手段的影响9讨论了修改发电计划的方法成本及修改发电计划可能带来的收益

16、G提出一种梯度穿透功率约束的概念9其实质是限制风电功率的变化率9防止水火电机组频繁调整出力9增加运行及维护成本G文献26提出对风电并网以后的系统发电计划进行优化的算法9该算法基于对风速27和负荷的预测G实践表明:对风柴混合电力系统的运行计划进行优化以后9能够避免频繁启动和调整柴油机组9有效防止柴油机组过度疲劳9减少了维护成本和运行成本G1-5容量可信度发电容量的价值往往体现在负荷高峰期9由于风电场无法保证可靠的出力9一度被认为只能提供能源9不能提供有效的发电容量G风电的容量可信度有两种评价方法28:一种是计算含风电系统的可靠性指标9在保证系统可靠性不变的前提下9风电能够替代的常规发电机组容量即

17、为其容量可信度9这种方法适合于系统的规划阶段;另一种方法是时间序列仿真9选择合适的时间段作为研究对象9通过计算风电场的容量系数(风电场实际出力与理论发电量的比值来估算容量可信度9在负荷高峰时段9可以认为容量系数等于容量可信度9该方法适用于为系统的运行提供决策支持G要评价风电对系统的可靠性指标的影响9首先要知道风电场所在地的气象信息9获得风资源数据;了解风机的技术参数9根据风速计算风电场出力;最后根据风电场出力与负荷的相关性9计算供电可靠性等指标9也可以计算节省的发电成本等G蒙特卡洛仿真技术是可靠性分析中常用的计算方法29930G2最新动态尽管目前风电场大多使用恒速风机9但是有趋势表明:未来几年

18、变速风机将逐渐取代恒速风机9以达到最大限度地提高风能的利用效率G使用变速风机有几种方案可供选择:采用通过电力电子装置与电网相连的同步电机9如果进一步采用多极同步电机9甚至有可能取消风机上常用的变速齿轮箱9减少风机的故障率31;或者采用双馈感应电机9实现风机以最佳叶尖比运行9比变桨距控制的实现更简单更经济32933G由于电力电子元件的性能价格比不断提高9以IGBT为代表的新型电力电子器件的最大功率已经达到MVA级9开关频率达到10k-Z9脉宽调制技 68术(PWM D的采用有效地抑制了电力电子器件容易带来的谐波如果把这些技术用于同步电机与电网的接口可以屏蔽掉风机固有的随机特性对电网的影响提高捕获

19、风能的效率较少对桨叶和驱动轴的应力损伤降低空气动力噪声水平改进风机运行的灵活性同样电力电子器件性能价格比的不断提高为双馈电机在风电领域的应用提供了可能普通的感应电机转子回路是短路的转子电压为0 双馈电机是在感应电机的转子回路中加入一个可控电压源通过改变其电压幅值或相角实现对风机速度和功率因数的控制在风速变化及风机端电压变化的情况下保证风机的稳定高效运行5当然这种控制策略并不局限于感应电机和采用电压源在同步电机上也可以实现这种控制根据控制算法的不同也可以采用电流源9 文献0 1 的仿真表明只要对风力发电机组进行适当的改进它同样可以承担有功及无功电压调节的任务在系统中起到常规发电机组的作用这也是风

20、电发展到一定规模以后的必然要求相关信息到目前为止还没有公认的用于风电并网分析的专业程序(风资源分析不在本文的讨论范围内D 一般都采用具有用户接口功能的电力系统分析软件结合风电模型进行分析常用的软件有,.PSS/E该软件用于分析大型输电网络的潮流计算及暂态稳定分析并可进一步分析暂态过程结束后的动态稳定性提供各种类型的锅炉_同步电机_异步电机_调速器_励磁系统_负荷_电力电子元件模型库更有用户自定义模型的强大功能只需较少的工作就可以模拟风电场并入系统以后的情形c.PSCAD O R适合分析风电机组并网带来的暂态现象_谐波以及电压闪变问题d.Superarm O R是一个专用的电力系统谐波仿真和分析

21、工具可以用来分析风电场并网导致的谐波污染问题现在是互联网的时代科研工作也有必要借助这一最快捷_最方便_可能也是最经济的手段获取信息本文在这里列出一些与风电相关的著名网站帮助对风力发电感兴趣的读者找到更多更有价值的信息,b.http,/WWW.WindpOWer-mOnthly.cOm该网站是<风力发电>杂志(月刊D的电子版致力于报道和分析与风能利用有关的最新发展动态包括立法_环境_市场趋势_技术发展以及研究进展等可以查到从1996年6月以来主要文章的摘要同时还可以了解与风电相关的会议_论坛_展览等信息随时了解风电领域的最新发展4结语在过去的20年间风电场的主要特点是采用感应发电机装

22、机规模较小与配电网直接相连对系统的影响主要表现为电能质量随着电力电子技术的发展大量新型风力发电机组开始投入运行风电场装机达到可以和常规机组相比的规模直接接入输电网与风电场并网有关的电压及无功控制_有功调度及稳定性的研究课题正逐渐成为热点风机取代掘煤机以风电为动力的氢发生器取代炼油机氢燃料电池引擎取代内燃机有人这样描述以风电为基石的新型能源经济风电产业的发展前景光明有关风电并网运行与控制技术的研究方兴未艾本文期待引起国内读者和科技人员对风电的兴趣和关注有更多的研究人员进入这一领域促进我国风电产业的繁荣发展参考文献2Jenkins N.Embedded generatiOn(Part2D.POWe

23、r Engineering JOurnal1996 5, 2 2 9FeijOO A Cidras J.MOdeling Of Wind Farms in the LOad FlOW Analysis.IEEE Trans On POWer Systems2000 15(1D,110 115LarssOn .Flicker EmissiOn Of Wind Turbines Caused by SWitching operatiOn.IEEE Trans On Energy COnversiOn2002 17(1D,119125LarssOn .Flicker EmissiOn Of Wind

24、 Turbines During COntinuOus operatiOn.IEEE Trans On Energy COnversiOn7-综述-雷亚洲与风电并网相关的研究课题2OO2,17C1D:1141187Bossanyi E,Saad-Saoud Z,Jenkins N.Prediction of Flicker Produced by Wind Turbines.Wind Energy,1998,1C1D:3551 8Feij o A,Cidrds J.Analysis of Mechanical PoWer Fluctuations in Asynchronous WECS.IE

25、EE Trans on Energy Conversion, 1999,14C3D:2842919Saad-Saoud Z,Jenkins N.Models for Predicting Flicker Induced by Large Wind Turbines.IEEE Trans on Energy Conversion, 1999,14C3D:743748C Greece D:1998.1162116711Wiik J,Gjefde J,Gjengedal T.Impacts from Large Scale Integration of Wind Energy Farms into

26、Weak PoWer Systems.In:Proceedings of International Conference on PoWer System Technology,Vol1.Perth WA C Australia D:2OOO.495412Papadopoulos M,Papathanassiou S,Tentzerakis S,et al.C Greece D:1998.1152115713John O.Impact of Wind Turbines on Voltage Ouality.In: Proceedings of8th International Conferen

27、ce onarmonics and Ouality of PoWer System,Vol 2.Athens C Greece D:1998.11581161C Greece D:1998.89689915Stavrakakis S,Kariniotakis N.A General Simulation Algorithm for the Accurate Assessment of Isolated Diesel-Wind Turbines Systems Interaction C Part I D:A General Multimachine PoWer System Model.IEE

28、E Trans on Energy Conversion,1995,1OC3D:57758316Stavrakakis S,Kariniotakis N.A General Simulation Algorithm for the Accurate Assessment of Isolated Diesel-Wind Turbines Systems Interaction C Part I D:Implementation of the Algorithm and Case-studies With Induction Generators.IEEE Trans on Energy Conv

29、ersion,1995,1OC3D:58459O17Tamura J,Yamazaki T,Ueno M,et al.Transient Stability Simulation of PoWer System Including Wind Generator by PSCAD/EMTDC.In:Proceedings of IEEE Porto PoWer Tech Conference,Vol4.Porto C Portugal D:2OO1.53854218Green M,Jenkins N.Connection of Small Wind-turbines in Weak Grids.

30、In:IEE Colloguium on Small Wind PoWer Systems.Paris:199619Muljadi E,McKennaE.PoWer Ouality Issues in aybrid PoWer System.IEEE Trans on Industry Applications,2OO2, 38C3D:8O38O92O Curtice.An Assessment of Load Freguency Control Impacts Caused by Small Wind Turbines.IEEE Trans on PoWerApparatus and Sys

31、tems,1983,1O2C1D:16217O21Sadanandan F.Impact Assessment of Wind Generation on the Operations of a PoWer System.IEEE Trans on PoWer Apparatus and Systems,1983,1O2C9D:29O5291122Dialynas E N.Effect ofigh Wind PoWer Penetration on the Reliability and Security of Isolated PoWer Systems.In:IEE Colloguium

32、on Small Wind PoWer Systems.London:199623Soder L.Reserve Margin Planning in a Wind-hydro-thermal PoWer System.IEEE Trans on PoWer Systems,1993,8C2D: 56457124Schlueter R A.Modification of PoWer System Operation for Significant Wind Generation Penetration.IEEE Trans on PoWer Apparatus and Systems,1983

33、,1O2C1D:15316125Schlueter R A,Sekerke J,Burnett K,et al.A Modified Unit Commitment and Generation Control for Utilities With Large Wind Generation Penetrations,IEEE Trans on PoWer Apparatus and Systems,1985,1O4C7D:14515226Contaxis G C,Kabouris J.Short Term Scheduling in a Wind/ Diesel Autonomous Ene

34、rgy System.IEEE Trans on PoWer Systems,1991,6C3D:1161116727Kariniotakis G N,Stavrakakis G S,Nogaret E F.Wind PoWer Forecasting Using Advanced Neural NetWorks Models.IEEE Trans on Energy Conversion,1996,11C4D:76276728Castro R,Ferreira L A.Comparison BetWeen Chronological and Probabilistic Methods to

35、Estimate Wind PoWer Capacity Credit.IEEE Trans on PoWer Systems.2OO1,16C4D:9O4 9O929Wang P,Billinton R.Reliability Benefit Analysis of Adding WTG to A Distribution System.IEEE Trans on Energy Conversion,2OO1,16C2D:134139IEEE Trans on Energy Conversion,2OO1,16C4D:368373 31Neris A S,Vovos N A,Giannako

36、poulos G B.A Variable Speed Wind Energy Conversion Scheme for Connection to Weak AC Systems.IEEE Trans on Energy Conversion,1999,14C1D: 12212732Feij o A,Cidrds J,Carrillo C.A Third Order Model for the Doubly-fed Induction Machine.Electric PoWer Systems Research,2OOO,56C2D:12133Djurovic M,Joksimovic

37、G.Optimal Performance of Double Fed Induction Generator in Windmills.ReneWable Energy,1996, 9C4D:86286534Miller A,Muljadi E,Zinger D S.A Variable Speed Wind Turbine PoWer Control.IEEE Trans on Energy Conversion, 1997,12C2D:18118635Dell/Aguila A,Lassandro A,Zanchetta P.Modeling of Line Sidearmonic Cu

38、rrents Produced by Variable Speed Induction Motor Drives.IEEE Trans on Energy Conversion,1998, 13C3D:26326936Muljadi E,essL,Thomas K.Zero Seguence Method for Energy Recovery from A Variable-speed Wind Turbine Generator.IEEE Trans on Energy Conversion,2OO1,16C1D: 991O38 8Performance Characteristics o

39、f Doubly Fed Induction MotorsUsingField Oriented Control .Energy Conversion and Management ,2002,43(1D :31338Sp e R ,BhoWmikJohan S ,Enslin .Novel Control StrategiesforVariable -Speed Doubly Fed Wind PoWer Generation Systems .ReneWable Energy ,1995,6(8D :90791539Papathanassiou S A ,Papadopoulos M P

40、.Dynamic Behavior ofVariable Speed Wind Turbines Under Stochastic Wind .IEEETrans on Energy Conversion ,1999,14(4D :1617162340Chen Z ,Spooner E .Grid PoWer uality With Variable SpeedWind Turbines .IEEE Trans on Energy Conversion ,2001,16(2D :14815441Rodriguez -Amenedo J L ,Arnalte S ,Burgos J C .Aut

41、omatic Generation Control of a Wind Farm With Variable Speed Wind Turbines .IEEE Trans on Energy Conversion ,2002,17(2D :279284雷亚洲(1973 D ,男,博士,目前在爱尔兰国立大学科克大学院电力电子工程系从事博士后研究,主要方向为风电并网运行分析与控制 E -mail :yazhou rennes .ucc .ieSTUDIES ON WIND FARM INTEGRATION INTO POWER SYSTEMLez YaZ 0/(University Colleg

42、e Cork .National University of Ireland .Ireland JA bstract :As the World s fastest groWing energy source .Wind poWer is of proved techni g ue .high reliability .loW cost .scale -economic and environmental friendly .In the meaning time .there are many issues related to the large -scale integration of

43、 Wind poWer into electric netWork Waiting to be investigated .For e x ample .the Wind poWer can alter distribution of poWer floWs and losses .Which places neW re g uirements on netWork planning .It may also deteriorate the poWer g uality .such as voltage fluctuation .flicker and harmonics emission i

44、n distribution system .Even Worse .high level penetration of Wind poWer could affect the transient .fre g uency and voltage stability of isolated small systems .ence in order to accommodate inherent stochastic characteristics of Wind poWer .revolutionary solution to generation and operation planning

45、 .as Well as reliability evaluation .capacity credit analysis .reactive poWer management and voltage control should be developed .Although most previous studies have focused on induction generators .Which are Widely utilized by Wind farms due to its simple structure and easily being synchronized .Wi

46、th the increase of performance vs .price of poWer electronic e g uipment .the future Will be the Wind farms to be e g uipped With synchronous generators or doubly -fed induction machines .As such .some challenging issues appear pertaining to the roles in real and reactive poWer dispatch played by Wi

47、nd farms .Wind poWer integration .as an emerging field in poWer system studies .is attracting engagement of more and more researchers and institutes .Key words :Wind poWer generation :poWer g uality :stability :reliability : poWer electronic(上接第53页continued from page 53DCL O CK OF H IG H A CC URA C

48、Y IMP L EMENTED B Y C RYSTA L OS C I LL ATOR INSYN CH RONISM WIT H GPS -CL O CKZ e ng X za ng /n 1,2,3,Yz n X za ngg e n 2,Lz n G a n 3,Z 0/Ya nl z ng3(1.Changsha University of Electric PoWer .Changsha 410077.China J(2.uazhong University of Science and Technology .Wuhan 430074.China J(3.X iangneng -

49、X v i Company .Changsha 410013.China JA bstract :GPS -clock received via GPS receiver has large random error but no accumulative error .Crystal oscillator has small random error but large accumulative one .Based on the complementarity of errors betWeen GPS and crystal oscillator .a g uadratic regres

50、sion model for crystal oscillator in synchronism With GPS -clock is proposed .The statistical deviation of s g uares of random error of GPS -clock and the accumulative error of crystal oscillator are estimated .With the accumulative error compensated .clock of high accuracy is produced .And its prec

51、ision is evaluated .A prototype of clock of high accuracy is also developed in a cost -effective Way and applied in synchronous ac g uisition of record of poWer system transient change in different places .This pro ect is supported by National Natural Science Foundation of China (No .50207001J and N

52、atural Science Foundation of unan Province (No .01JJ Y 3025J .Key words :global position system (GPS J :crystal oscillator :clock :regression analysis98-综述-雷亚洲与风电并网相关的研究课题 与风电并网相关的研究课题作者:雷亚洲作者单位:爱尔兰国立大学科克大学院,爱尔兰刊名: 电力系统自动化英文刊名:AUTOMATION OF ELECTRIC POWER SYSTEMS年,卷(期:2003,27(8被引用次数:108次参考文献(41条1.Co

53、ntaxis G C;Kabouris J Short Term Scheduling in a Wind/Diesel Autonomous Energy System外文期刊 1991(032.Feijoo A;Cidras J Modeling of Wind Farms in the Load Flow Analysis外文期刊 2000(013.Rodriguez-Amenedo J L;Arnalte S;Burgos J C Automatic Generation Control of a Wind Farm with Variable Speed Wind Turbines外

54、文期刊 2002(024.Chen Z;Spooner E Grid Power Quality with Variable Speed Wind Turbines外文期刊 2001(025.Kariniotakis G N;Stavrakakis G S;Nogaret E F Wind Power Forecasting Using Advanced Neural Networks Models外文期刊 1996(046.John O Impact of Wind Turbines on Voltage Quality外文会议 19987.Papadopoulos M;Papathanas

55、siou S;Tentzerakis S Investigation of the Flicker Emission by Grid Connected Wind Turbines外文会议 19988.Wiik J;Gjefde J;Gjengedal T Impacts from Large Scale Integration of Wind Energy Farms into Weak Power Systems外文会议 20009.Saad-Saoud Z;Jenkins N Models for Predicting Flicker Induced by Large Wind Turb

56、ines外文期刊 1999(0310.Feijóo A;Cidrás J Analysis of Mechanical Power Fluctuations in Asynchronous WECS外文期刊1999(0311.Bossanyi E;Saad Saoud Z;Jenkins N Prediction of Flicker Produced by Wind Turbines外文期刊1998(0112.IEC 1000-3-7 Assessment of Emission Limits for Fluctuating Loads in MV and HV Powe

57、r Systems 199613.Larsson A Flicker Emission of Wind Turbines During Continuous Operation外文期刊 2002(0114.Larsson A Flicker Emission of Wind Turbines Caused by Switching Operation外文期刊 2002(0115.Papathanassiou S A;Papadopoulos M P Dynamic Behavior of Variable Speed Wind Turbines Under Stochastic Wind外文期

58、刊 1999(0416.Spée R;BhowmikJohan S;Enslin H Novel Control Strategies for Variable-Speed Doubly Fed Wind Power Generation Systems 1995(0817.Metwally H;Abdel-kader F;EL-Shewy H Optimum Performance Characteristics of Doubly Fed Induction Motors Using Field Oriented Control外文期刊 2002(0118.Muljadi E;Hess H L;Thomas K Zero Sequence Method for Energy Recovery from A Variable-speed Wind Turbine Generator外文期刊 2001(0119.DellAquila A;Lassandr