永磁直驅風電機組模型簡化與風電場模型等效研究.pdf

1、風電的高速發(fā)展，在一定程度上影響和改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的結構及特點，研究人員需要通過仿真分析手段研究風電與電網之間的友好關系。由于風電場模型的階數十分龐大，電力系統(tǒng)仿真軟件對其難以承受，因此對模型進行等值處理成為風電并網分析的基礎。本文針對擁有巨大發(fā)展?jié)摿Φ闹彬岋L電機組，就機組的建模、模型簡化和風電場等效建模展開研究。
　　針對風電機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，本文在研究直驅風電機組的數學模型和控制

2、策略后，重點關注了低電壓穿越問題?；陲L電場低電壓穿越實測數據，總結出風機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關系式。在PSCAD/EMTDC仿真平臺上搭建相應的仿真模型，并根據《風電機組低電壓穿越建模及驗證方法》標準，采用低電壓穿越實測數據對模型進行了驗證。驗證結果表明所搭建仿真模型的低電壓穿越特性和實際風電機組的響應特性基本一致，各項偏差滿足標準要求，可為后續(xù)研究提供可靠的模型。
　　為減小計

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

4、出多機等值法，其分群策略為：依據全風速下有功暫態(tài)響應曲線的走勢對風速區(qū)進行一次分割；逐個風速區(qū)搜索可能的“隱藏”分割點；通過設置不同風速分布的場景，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；若有較多風速位于中風速區(qū)，可在中風速區(qū)的等值風速處再次分群。對于采用有功瞬間恢復策略的直驅風電場，由于全風速下有功暫態(tài)響應曲線呈現的整體統(tǒng)一性，提出單機等值法。通過多組實測風速數據對等值方法進行仿真驗證，結果表明本文中對