風電場等值建模與驗證研究.pdf

1、隨著越來越多的風電場在電網中投運,對風電接入地區(qū)電網的電壓穩(wěn)定性帶來了一定的影響。大型風電場一般安裝有成百上千臺風電機組,詳細建模有困難。在保證計算精度的前提下,有必要研究滿足工程需求的風電場等值方法從而提高計算效率。本文主要的研究內容及結論如下:
　　1.在介紹風力發(fā)電原理的基礎上分別構建了空氣動力學模型、軸系模型、集電系統(tǒng)數(shù)學模型,并介紹了固定轉速風電機組,變速風電機組的等效電路和數(shù)學模型。
　　2.介紹了常用的風電場等

2、值方法即容量加權單機等值法、改進加權單機等值法、參數(shù)變換單機等值法、變尺度降階多機等值法、基于機組聚類的多機表征法,并對不同等值方法適用范圍做了說明;采用等效線損模型對風電場內集電線路進行了等值。
　　3.在風電場內機組參數(shù)相同和不同兩種情況下,對含籠型和雙饋風電機組的風電場進行了等值建模,同時考慮了風電場集電線路對風電場模型的影響。用P-V分析法分析籠型機組和雙饋機組風電場不同等值模型的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性裕度,并考察各種模型與詳細模

3、型下電壓崩潰點的逼近程度。從仿真結果可看出:風電場內由相同型號的風機組成時,變尺度降階等值模型比單機等值模型更精確,能夠更好的表現(xiàn)風電場的運行狀況;當風電場內由不同型號的風機組組成時,即便在相同的風速下各機組的運行狀態(tài)也不同,變尺度降階多機等值模型不能使用,而參數(shù)變換單機等值模型能更好的表現(xiàn)風電場的運行狀況。從仿真結果還可以看出,由籠型機組組成的風電場需要向電網吸收無功,而雙饋機組組成的風電場吸收的無功較小。因此雙饋機組組成的風電場電壓

4、穩(wěn)定性更好,電網能接受的風電容量也更多。
　　4.用容量加權單機等值法和基于機組聚類的多機表征法對由籠型和雙饋風電機組組成的風電場進行動態(tài)等值。從仿真結果看出,由于基于機組聚類的多機表征法在動態(tài)等值中把動態(tài)響應比較接近的機組劃分為一組進行等值,該方法更接近詳細模型,從而能更好的反應真實的風電場動態(tài)特性。
　　5.基于VC++平臺用容量加權單機等值法和基于機組聚類的多機表征法設計了風電場等值軟件,并且把等值結果應用到了仿真分析