風(fēng)電場等值建模與驗(yàn)證研究.pdf

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

2、值方法即容量加權(quán)單機(jī)等值法、改進(jìn)加權(quán)單機(jī)等值法、參數(shù)變換單機(jī)等值法、變尺度降階多機(jī)等值法、基于機(jī)組聚類的多機(jī)表征法,并對(duì)不同等值方法適用范圍做了說明;采用等效線損模型對(duì)風(fēng)電場內(nèi)集電線路進(jìn)行了等值。
　　3.在風(fēng)電場內(nèi)機(jī)組參數(shù)相同和不同兩種情況下,對(duì)含籠型和雙饋風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)電場進(jìn)行了等值建模,同時(shí)考慮了風(fēng)電場集電線路對(duì)風(fēng)電場模型的影響。用P-V分析法分析籠型機(jī)組和雙饋機(jī)組風(fēng)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(xì)模

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

4、穩(wěn)定性更好,電網(wǎng)能接受的風(fēng)電容量也更多。
　　4.用容量加權(quán)單機(jī)等值法和基于機(jī)組聚類的多機(jī)表征法對(duì)由籠型和雙饋風(fēng)電機(jī)組組成的風(fēng)電場進(jìn)行動(dòng)態(tài)等值。從仿真結(jié)果看出,由于基于機(jī)組聚類的多機(jī)表征法在動(dòng)態(tài)等值中把動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較接近的機(jī)組劃分為一組進(jìn)行等值,該方法更接近詳細(xì)模型,從而能更好的反應(yīng)真實(shí)的風(fēng)電場動(dòng)態(tài)特性。
　　5.基于VC++平臺(tái)用容量加權(quán)單機(jī)等值法和基于機(jī)組聚類的多機(jī)表征法設(shè)計(jì)了風(fēng)電場等值軟件,并且把等值結(jié)果應(yīng)用到了仿真分析