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随着风力发电的高速发展,风电并网电力系统的风电渗透率也逐渐增加,这显著地影响了电网的暂态稳定性。在暂态稳定性分析方法中,以暂态能量函数法为代表的直接法可以较好地反映系统物理特性,且可以对暂态稳定性进行定量分析,目前仍具有较高的研究热度和应用前景,但是其在风电并网这一新兴领域的应用较少。同时,目前含风电系统的暂态稳定性研究较少考虑风速的随机扰动,或对其简化过度,使得研究成果不能较好地反映实际情况。针对上述情况,本文做了如下研究:1.构建了一种新的暂态能量函数模型,以此来描述风电并网的电力系统的暂态稳定性,与之前的研究相比,其考虑了双馈感应发电机(DFIG)的感性元件中存储的势能。首先利用完成坐标变换后的DFIG的DQ轴等效电路建立考虑其电磁暂态的DFIG暂态能量函数模型。然后根据电力系统中的同步发电机、输电线路、负载等部件的物理特性,结合系统的功率匹配特性,分别构造上述部件各自的暂态能量函数。最终组合上述暂态能量函数,构造出整个系统的暂态能量函数。之后,通过PEBS方法,定义了暂态能量裕度这一定量分析系统暂态稳定性的指标。采用在MATLAB的Simulink平台上搭建的新英格兰10机39节点电力系统作为本文的仿真平台,仿真结果验证了暂态能量函数模型的准确性和有效性、揭示了不同风电渗透率对系统暂态稳定性的影响、展现了暂态能量辅助控制措施决策的作用、并从暂态能量裕度的角度验证了控制措施对系统暂态稳定性的改善。2.为了使暂态能量函数模型更能反映风电并网电力系统的实际运行状况,在上一部分的基础上,本文在已构建的能量函数中引入了风速的随机性。首先将风速的初值分布视为Weibull分布,在此基础上,将风速的随机波动建模为一个随机微分方程。进而通过关联随机风速模型,已建立的暂态能量函数模型将风速随机波动的信息包含进来,这将暂态能量裕度从未考虑随机性时的定值转换为随机过程,使其可以反映风速扰动对暂态稳定性的实际影响。采用统计学处理后,考虑保守性,暂态能量裕度相比于未考虑随机性时有了明显下降,排除了部分定常风速下的“假稳定”情况。