基于ADPSS的含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真研究.pdf

1、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在近年來(lái)得到迅速發(fā)展，研究風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性對(duì)促進(jìn)風(fēng)電發(fā)展具有重要意義。當(dāng)前對(duì)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的研究多基于PSASP、BPA等仿真軟件，但其中的風(fēng)機(jī)模型進(jìn)行了一定程度的簡(jiǎn)化，不能準(zhǔn)確反映風(fēng)電機(jī)組的快速暫態(tài)過(guò)程;雖然可以在PSCAD、MATLAB等電磁暫態(tài)仿真軟件上搭建詳細(xì)風(fēng)機(jī)模型，但受限于仿真速度和規(guī)模，無(wú)法建立大規(guī)模電網(wǎng)模型;電力系統(tǒng)全數(shù)字仿真裝置(Advanced Digital Power Syste

2、m Simulator，ADPSS)結(jié)合了機(jī)電和電磁暫態(tài)仿真的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模電力系統(tǒng)機(jī)電-電磁暫態(tài)的混合仿真。實(shí)際電網(wǎng)中，電鐵中電力機(jī)車并網(wǎng)后會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)同時(shí)并網(wǎng)的風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行可能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，而當(dāng)前對(duì)該方面的研究較少。因此有必要基于ADPSS建立風(fēng)機(jī)和電鐵的電磁暫態(tài)模型，并結(jié)合電網(wǎng)的機(jī)電暫態(tài)模型進(jìn)行機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真，在反映快速暫態(tài)過(guò)程的同時(shí)，兼顧仿真速度和規(guī)模，為深入研究風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供有

3、力的技術(shù)支持。本文針對(duì)含風(fēng)電的電力系統(tǒng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真進(jìn)行了如下研究。
　　首先，介紹了雙饋風(fēng)機(jī)及其控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)、軸系、雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)、背靠背變流器模型和最大功率跟蹤控制、槳距角控制、變流器控制。
　　其次，在ADPSS上搭建了雙饋風(fēng)電機(jī)組的電磁暫態(tài)仿真模型，并與電網(wǎng)的機(jī)電暫態(tài)仿真模型聯(lián)合進(jìn)行了機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真。基于雙饋風(fēng)機(jī)及其控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在ADPSS上搭建了雙饋風(fēng)電機(jī)組電磁暫態(tài)模

4、型，仿真研究了在風(fēng)速階躍以及全風(fēng)速下風(fēng)電機(jī)組的響應(yīng)特性，驗(yàn)證了模型的正確性;基于搭建的風(fēng)電機(jī)組電磁暫態(tài)模型，并結(jié)合電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)模型，在ADPSS上搭建了含風(fēng)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真模型，仿真分析了風(fēng)速擾動(dòng)及電網(wǎng)故障情況下，風(fēng)電機(jī)組及電網(wǎng)的響應(yīng)情況，為深入研究大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的穩(wěn)定性提供很好的技術(shù)平臺(tái)。
　　最后，搭建了電鐵牽引供電系統(tǒng)和風(fēng)電共存的電網(wǎng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真模型，仿真研究了電鐵接入風(fēng)電滲透率高的電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電