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随着风电技术的快速进步和国家对新能源的政策支持,我国风电产业快速发展。在越来越多的风电场接入电网后,大规模风电并网所带来的潜在问题开始集中爆发,风电机组脱网事件频繁发生,风电场并网运行引起的无功电压问题日益凸显。为此,有必要深入研究风电基地电压事故的机理以及相应的防范措施。 本文首先详细分析了自2011年以来的几次大规模风电机组连锁脱网事故,总结了事故风电基地典型的网架结构和运行工况,以及脱网事故的演化发展过程,并基于集群风电接入简单原型系统仿真分析了事故发生的主导因素和并网点电压与无功补偿装置间的灵稳度问题。 其次,以一次发生在华北电网大规模风电机组连锁脱网事故为例,通过追忆事故演化发展过程,定性分析了事故发展过程各个阶段的电压调整特性。根据PMU实测录波数据和实际网架结构参数复现了电压逐渐升高前系统的潮流断面,通过 U-Q灵敏度分析了事故发生前系统的电压调整特性。根据风电机组的响应特性提出了风电机组等效电压敏感型模型,复现了系统电压逐渐升高过程。 最后,从防范结构性失稳、风电场无功补偿装置配置改善、风电场无功装置的控制策略三个方面讨论其对电压稳定性改善的有效性,并根据我国风电场的实际运行情况,提出了一种基于风电大发、线路重载工况下风电场无功补偿协调策略。