风电场的等值分析与建模仿真研究

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1、中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)本科毕业设计（论文）题目：风电场的等值分析与建模仿真研究风电场的等值分析与建模仿真研究摘要目前风力发电的研究已经成为一个重要的课题。在考虑风电场的并网特性和对电力系统的影响时，如果对风电场内每台双馈风力发电机进行详细建模，计算机的工作量大并且效率低。将风电场内具有相似工作特性的风电机组等值成一台风力发电机，将会大大减少仿真计算量、提高效率。本文分析了双馈式风力发电机的基本工作原理和具体的数学模型，在此基础上以PSCAD/EMTDC软件为仿真平台，搭建了双馈风力发电机的动

2、态数学模型。以风速为分群指标采用改进的容量加权法对风机、双馈式发电机和控制系统分别进行等值建模，然后搭建了不同风电机组的详细模型和等值模型，仿真结果表明等值模型在稳定运行、风速波动和外部短路故障下的运行特性与风电机组的详细模型基本吻合,说明了其等值方法的正确性。关键词：双馈式感应发电机；等值；容量加权法；PSCAD中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)TheequivalentanalysisofwindfarmandstudiesofsimulationmodelingAbstractNowdaysthe

3、windpowergenerationhasgraduallybecomeanimportanttopicofresearch.Ifthemodelofeachdoubly-fedwindpowergeneratorinthewindfarmwassetupindetail,thecomputerwillworkloadandhavelowefficiency.Ifmakewindpowergeneratorswhichhavesimilarfeaturesinthewindfarmintoanequival

4、entwindpowergenerator,thatwillgreatlyreducethesimulationcalculationandimproveefficiency.Thispaperanalyzesthebasicprincipleandspecificmathematicalmodelofdoubly-fedwindpowergenerator,Setupadynamicmathematicalmodelofdoubly-fedwindpowergeneratorbasedonthePSCAD/

5、EMTDCsoftwareforthesimulationplatform.Themodifiedcapacityoftheweightedmethodisadoptedforwindturbine、doubly-fedgenerator、thecontrolsystem’smodelingequivalent.Thensetupthedetailedmodelandequivalentmodelofwindturbines.Thesimulationresultssuggestedthattheequiva

6、lentmodel’soperationcharacteristicsunderstableoperationorwindspeedfluctuationortheexternalshortcircuitfaultconsistentwiththedetailedmodelofwindturbines,illustratingthevalidityoftheequivalentvaluemethod.Keywords：Double-fedInductionGenerator;Equivalence;Weigh

7、tedmethod;PSCAD中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)目录第1章引言11.1选题背景和研究意义11.2双馈式风力发电机等值建模的研究现状21.3本文的研究内容3第2章变速恒频双馈风力发电系统的数学模型42.1双馈风力发电机的原理42.2风机数学模型52.2.1风能利用系数52.2.2风机捕获功率62.2.3风机驱动系统模型72.3双馈风力发电机的动态数学模型72.3.1感应发电机的传递公式72.3.2双馈发电机的动态数学模型82.3.3双馈发电机有功无功的解耦控制82.3.4网侧控制系统的数学

8、模型92.3.5转子侧控制系统的数学模型92.4本章小结10第3章双馈风力发电机的等值研究113.1双馈式风力发电机模型内部的等值参数计算113.1.1视在功率和转矩的等值113.1.2变换器直流环节的等值113.1.3阻抗的等值123.1.4比例系数和积分时间常数的等值133.1.5转动惯量、扭转系数和阻尼系数的等值133.2双馈式风力发电机的风速等值133.3集电线路的阻抗的静态等值143.4本