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风能的随机性和间歇性等特点,使风电接入地区电网的安全稳定性面临新的挑战。电力系统安全稳定的三道防线对维护系统稳定运行起到重要的作用,其中的第三道防线是防御系统中的罕见故障和防止系统大停电的有效手段。在风电接入比例不断增大的背景下,传统第三道防线的配置方案已经不能适应现代电网安全稳定的需求,本文以宁夏电网为研究对象,采用国网电科院自主开发的FASTAST仿真软件,对该地区风电接入后第三道防线中高频切机和低压减载的优化配置方案进行了研究。 本文详细分析了系统中常用风电机组各个部分的详细模型,建立了风电场的等值模型,同时结合风电场的模型理论分析了大规模风电接入对系统频率动态特性的影响,得到影响系统频率特性的关键因素,并根据实际电网运行情况仿真分析了风电接入比例和风电机组自身保护特性对接入地区高频切机动作效果的影响,得出适合该地区电网各种运行方式高频切机配置方案和指导原则,通过仿真验证了该方案的有效性。 低压减载的配置包括装置布点、减载轮次延时和阈值的确定以及每轮次减载量的安排。本文在研究了电网电压安全性分析方法的基础上,结合风电出力特性对实际电网风电机组接入后的静态和暂态安全性进行了分析,得到该地区电压薄弱区域和低压减载的装置布点位置。在每轮次延时和阈值为定值的情况下,基于风险评估理论,提出一种计及大规模风电接入影响的低压减载优化配置方法,通过实际电网仿真验证了该方法可以在保证电网安全稳定的前提下有效提高减载设备动作的经济性。