由图3可知，在三相永久性短路故障切除后风电场出口电压迅速恢复至正常水平，而火电机组出口电压则升至0. 6p. u．后再次降低，随后升高至1. 3p. u.，最终恢复至正常水平。
    由图4可知，相同的出口三相短路故障条件下，故障发生时风电机组有功出力降至零，故障切除后在约0. 2s内由零升至正常水平，并维持这一水平不变。火电机组有功出力在故障期间同样为零，故障切除后在额定容量上下波动，摆动约5个周期后恢复至正常水平。由于火电机组有功功率一直在额定容量上下波动，因此总体来看，故障后风电机组和火电机组有功功率发出总量无明显差别。
    由图5可知，三相永久性短路故障发生后，风电机组无功出力上升至额定容量的0.5倍左右，随后缓慢下降，从电网吸收无功，最低值达到－0. 5 p. u.，小幅摇摆后最终恢复至正常水平。火电机组无功出力则先下降至－0.3p. u．后大幅上升，最高点达到额定容量的1. 7倍，随后又快速下降，最后逐渐恢复至正常水平。总体来看，发电机出口发生三相短路故障后风电机组无功出力不足。
    在风电场出口处分别配置20Mvar的SVC和SVG，设置相同的短路故障，分别得到未配置SVC和SVG、配备SVC、配备SVG清况下的母线电压变化曲线，如图6所示。

    由于造成母线电压跌落的原因为短路故障，而非无功支撑不足，因此Svc和SVG对缓解电压跌落作用并不明显。将图6放大如图7所示，可见配备Svc和SVG情况下，短路故障切除后，配置无功补偿装置的母线电压幅值高于未配备无功补偿装置的情况。

    1.3风电机组特性小结
    从以上仿真结果可知，机组发生出口三相短路故障，故障切除后风电机组较火电机组有功功率发出总量无明显差别，但风机无功出力不足，不利于电网稳定恢复；风机配置Svc和SVG后，则可提供无功支撑，补偿无功出力能力不足的缺点，其中SVG响应性能更好。

    2 实例验证
    以某电网为例，风电装机容量达1 200MW，占总装机容量的12%；其中浑源地区风电上网容量达到600MW，如图8所示。在电网严重故障情况下，风电机组未配置SVC、 SVG，风电机组配置SVC、 SVG和全部风电机组被同容量火电机组替换方式对电网安全稳定性的影响如图9、表1所示。





    由图9可知，神二一雁同双回线发生N-2故障后风电机组无功出力与火电机组相比水平较低；为风电机组配备相应的SVC及SVG后，在发生故障后风电场出口电压跌落过程中，SVC和SVG发出的无功有效补偿了风电机组无功支撑能力不足。
    风电机组无功出力不足，最终影响电网电压稳定水平及安全稳定控制切机量。由表1可知，风电机组未配置SVC、 SVG时切机量最大，风机对电网故障带来的暂态稳定问题影响最大；风电机组配置SVC和SVG装置后切机量降低200MW，风机对严重故障后电网恢复稳定运行影响有所缓解；火电机组全部替换风电机组后切机量最小。
    3 结束语
    本文仿真研究了电网严重故障恢复期间，风电机组与火电机组的电压、有功和无功特性。仿真结果表明：系统发生短路故障后风机出口电压降低，相比于火电机组，风机无功出力不足的特性不利于系统故障带来的暂态稳定问题；若风机配置SVC、 SVG．无功补偿装置，则可提供无功支撑，补偿无功出力能力不足。最后比较了电网严重故障后不同方式下无功特性及切机量，即全部火电机组方式下切机量最小，系统稳定性最好；全部风电机组且配备SVC、SVG方式下系统稳定性次之；全部风电机组未配置SVC、SVG方式下系统稳定性最差。这验证了以上结论的正确性。
 

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