Auswirkungen der Integration eines groß angelegten DFIG-basierten Windenergie-Umwandlungssystems auf die Spannungsstabilität schwacher nationaler Netze: Eine Fallstudie des nigerianischen Stromnetzes

Dieses Papier untersucht die Auswirkungen der Integration eines groß angelegten, auf doppelt gespeisten Induktionsgeneratoren (DFIG) basierenden Windenergie-Umwandlungssystems (WECS) auf die Spannungsstabilität des 52-Bus, 330 kV nigerianischen Stromnetzes. Indizes, die aus der Analyse der Aktiven Leistung-Spannung (PV) und der Reaktiven Leistung-Spannung (QV) abgeleitet wurden, wurden verwendet, um die Spannungsstabilitätsgrenzen in Bezug auf die maximale aktive Leistungsreserve (APM) und die minimale reaktive Leistungsreserve (RPM) des Systems sowie das zugehörige kritische Spannungs-reaktive Leistungs-Verhältnis (CVQR) der Systembusse zu bestimmen. Simulationen wurden in DIgSILENT PowerFactory durchgeführt und die Ergebnisse mit MATLAB analysiert. Diese Arbeit zeigt auch die Wirksamkeit des DFIG-basierten WECS bei der Minderung von Überspannungsproblemen in der nordlichen Region, indem sichergestellt wird, dass alle Busspannungen innerhalb der akzeptablen Grenzen von 1,0 ± 0,05 p.u. liegen. Die Ergebnisse zeigen, dass das optimale DFIG-basierte WECS-Durchdringungsniveau (PL), das ein Bus-Spannungs-Kriterium von 1,0 ± 0,05 p.u. erfüllt, mit der APM und dem CVQR, die nicht unter ihre jeweiligen Basisfallwerte fallen, und der Last aller kritischen Systeme not größer als 80% ist, 35% beträgt. Daher hat diese Arbeit die Möglichkeiten eines groß angelegten DFIG-basierten WECS als eine tragfähige Lösung zur Verbesserung der Spannungsstabilität eines schwachen nationalen Netzes demonstriert, während die steigende Energienachfrage erfüllt wird.