永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組模型簡化與風(fēng)電場模型等效研究.pdf

1、風(fēng)電的高速發(fā)展，在一定程度上影響和改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點，研究人員需要通過仿真分析手段研究風(fēng)電與電網(wǎng)之間的友好關(guān)系。由于風(fēng)電場模型的階數(shù)十分龐大，電力系統(tǒng)仿真軟件對其難以承受，因此對模型進(jìn)行等值處理成為風(fēng)電并網(wǎng)分析的基礎(chǔ)。本文針對擁有巨大發(fā)展?jié)摿Φ闹彬?qū)風(fēng)電機(jī)組，就機(jī)組的建模、模型簡化和風(fēng)電場等效建模展開研究。
　　針對風(fēng)電機(jī)組實際低電壓穿越控制策略難獲取、電磁暫態(tài)模型有效性不足的問題，本文在研究直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型和控制

2、策略后，重點關(guān)注了低電壓穿越問題?；陲L(fēng)電場低電壓穿越實測數(shù)據(jù)，總結(jié)出風(fēng)機(jī)變流器在低電壓期間典型的功率控制規(guī)律，得出有功電流和無功電流的控制函數(shù)關(guān)系式。在PSCAD/EMTDC仿真平臺上搭建相應(yīng)的仿真模型，并根據(jù)《風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越建模及驗證方法》標(biāo)準(zhǔn)，采用低電壓穿越實測數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗證。驗證結(jié)果表明所搭建仿真模型的低電壓穿越特性和實際風(fēng)電機(jī)組的響應(yīng)特性基本一致，各項偏差滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，可為后續(xù)研究提供可靠的模型。
　　為減小計

3、算壓力，本文研究了直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的模型簡化方法。根據(jù)研究需求的不同，選擇性地忽略風(fēng)電機(jī)組模型中慣性時間常數(shù)較小的部件，建立了電磁暫態(tài)簡化模型和機(jī)電暫態(tài)簡化模型。從模型響應(yīng)性能和仿真耗時兩個角度對簡化模型進(jìn)行了評價。仿真結(jié)果表明簡化模型可以反映風(fēng)電機(jī)組的輸出特性，在節(jié)省仿真時間上具有明顯的優(yōu)勢。
　　以風(fēng)電機(jī)組的暫態(tài)響應(yīng)為入手點，基于對有功功率暫態(tài)響應(yīng)曲線的分析和分解，提出直驅(qū)風(fēng)電場的等值方法。對于采用有功斜坡恢復(fù)策略的直驅(qū)風(fēng)電場，提

4、出多機(jī)等值法，其分群策略為：依據(jù)全風(fēng)速下有功暫態(tài)響應(yīng)曲線的走勢對風(fēng)速區(qū)進(jìn)行一次分割；逐個風(fēng)速區(qū)搜索可能的“隱藏”分割點；通過設(shè)置不同風(fēng)速分布的場景，探究影響“隱藏”分割點顯隱性的因素。研究表明：一般三群即可滿足精度要求；若有較多風(fēng)速位于中風(fēng)速區(qū)，可在中風(fēng)速區(qū)的等值風(fēng)速處再次分群。對于采用有功瞬間恢復(fù)策略的直驅(qū)風(fēng)電場，由于全風(fēng)速下有功暫態(tài)響應(yīng)曲線呈現(xiàn)的整體統(tǒng)一性，提出單機(jī)等值法。通過多組實測風(fēng)速數(shù)據(jù)對等值方法進(jìn)行仿真驗證，結(jié)果表明本文中對