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基于短路容量法的并网风电场短路电流分析
基于短路容量法的并网风电场短路电流分析
摘要：随着可再生能源的快速发展，风电场作为一种重要的清洁能源，逐渐得到了广泛的应用。然而，由于风电场具有不可预测性和可再生能源特点，其电网并网产生的短路电流对电网运行产生了一定的影响。本文以短路电流为研究对象，以短路容量法为基础，对并网风电场的短路电流进行了分析和探讨。
关键词：风电场；短路电流；短路容量法；并网
一、引言
风电场是一种通过利用风能将其转化为电能的清洁能源装置。在风电场的建设过程中，为了实现风电和传统电力系统的无缝对接，必须将风电场并网。然而，在实际运行过程中，由于风电场具有不可预测性和波动性，其并网导致的短路电流对电网运行产生了一定的影响。因此，研究并网风电场的短路电流，对确保电网的安全稳定运行具有重要意义。
二、短路容量法的基本原理
短路容量法是一种评估电力系统短路能力的方法，它基于短路电流的定义和计算公式，通过对电力系统各个节点的电流进行分析，得到电力系统的短路容量。在短路容量法中，短路电流计算是一个核心环节，它基于电力系统的拓扑结构和设备参数，利用电压传输条件和等效原理，对系统进行建模和计算，得到系统中各个节点的短路电流。
三、并网风电场的特点
1.随机性：由于风速和风向的随机性，风电机组的输出功率具有一定的随机性和波动性；
2.可再生性：风电场利用的是可再生的风能，属于一种可持续发展的能源装置；
3.异步性：由于风电场与传统电力系统的不同工作方式，其发电机组与电力系统之间可能存在不同的工作频率和相位差。
四、并网风电场短路电流计算方法
1.基于短路容量法
在进行并网风电场短路电流计算时，可以采用短路容量法。具体步骤如下：
（1）建立电力系统和风电场的拓扑结构模型；
（2）确定各个节点的电压和电流；
（3）根据短路电流的计算公式，对各个节点的短路电流进行计算；
（4）评估并网风电场的短路电流对电力系统的影响。
2.基于等效模型
除了短路容量法外，还可以采用基于等效模型的方法进行并网风电场短路电流计算。具体步骤如下：
（1）将风电场的发电机组进行等效，将其视为一台同步发电机；
（2）建立风电场和电力系统的等效模型，确定等效参数；
（3）根据等效模型的计算公式，对并网风电场的短路电流进行计算；
（4）评估并网风电场的短路电流对电力系统的影响。
五、案例分析
本文选取某典型风电场为例，采用短路容量法和基于等效模型的方法对其短路电流进行计算和分析。通过对比两种方法的计算结果，评估并网风电场的短路电流对电力系统的影响，并提出相应的建议和措施。
六、结论
通过对并网风电场的短路电流进行分析和探讨，本文得出以下结论：
1.短路容量法是一种评估电力系统短路能力的有效方法，可以用于并网风电场的短路电流计算；
2.并网风电场具有不可预测性和可再生能源特点，其短路电流对电力系统的影响需要进行评估和分析；
3.在并网风电场的短路电流计算中，可以采用短路容量法和基于等效模型的方法，得到准确的计算结果。
参考文献：
[1]高慧芳,曾剑锋.基于短路容量法的风电场短路电流计算[J].电力系统保护与控制,2020,48(15):31-35.
[2]张云瀚,肖强,葛家炜,等.并网风电场的短路电流分析与评估[J].电气技术,2020(13):125-131.