含双馈感应电机风电场的动态等值.pdf

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1、第十九卷第三期安徽电气工程职业技术学院学报2014年9月Vo1．19，No．3JOURNALOFANHUIELECTRICALENGINEERINGPROFESSIONALTECHNIQUECOLLEGESeptember2014含双馈感应电机风电场的动态等值刘正楷，俞慧，何芳(国网铜陵供电公司，安徽铜陵244000)摘要：实际风电场包括多台风电机组，对其机械和机电特性动态建模，需要引入大量微分方程，计算量较大。文章提出并实现了一种双馈感应风机机电暂态过程的等值算法。对风力机、传动系统、感应发电机、变流器及控制系统分别进行合并。考虑了风速在额定值以下或以上时，风力

2、机采取速度控制和功率控制策略，分两种情况等值风速和风能利用系数。分别考虑电网故障和风力机风速扰动，比较等值前后风电场出口电压和功率，以及电网中同步发电机功角和频率。仿真结果表明，所提等值算法误差小，计算效率高，对风电系统暂态稳定分析具有良好的应用效果。关键词：双馈感应电机；动态等值；风力机；变流器；暂态稳定中图分类号：TM744文献标识码：A文章编号：1672—9706(2014)03—0001—09uivalencetoWindFarmwithDoubly-FedInductionGeneratorsLIUZheng—kai，YUHui，HEFang(State

3、GridTonglingPowerSupplyCompany，Tongling244000，China)Abstract：Manydiferentialequationsandnotablecalculationeffortarerequiredtoanalyzedynamicsofthewindfarmswithdoubly—fedinductiongenerators(DFIGs)．AnequivalentalgorithmisproposedandimplementedtosimulatetheelectromechanicaltransientofDFIG

4、s．Thewindturbines。thetransfershahs，theinductiongenerators．theconvertersandthecontrolfunctionsarecombined．Equivalentwindspeedandwindenergyutilizationcoefficientareseparatelydefinedconsideringthespeed／powercontrolofthewindturbineswiththewindspeedsbeloworovertheratedvalues．Withnetworkcon

5、tingencyandwindspeedvariation，theterminalvoltageandpowerofthewindfarms，andthepowerangleand~equencyofthesynchronousgeneratorsarequantifiedbeforeandahertheequivalence．SimulationreaccuracyandeficiencyoftheproposedalgorithmforwindpowersystemtransientstabiliKeywords：doubly—fedinductiongene

6、rator；dynamicequivalence；windturbine；constability0引言近年来，风力发电极为快速，对电力系统稳定性影响越来越大。含双馈感应发电机风电场，主要组成部分包括双馈发电机、风力机(叶片，联轴器，齿轮箱)、变流器及控制系统和风电场出口处的升压变压器等。双馈电机一般用三阶或五阶微分方程予以描述¨。风力机传动系统用二阶或者三阶微分方程描述，加上变流器及控制系统，使得暂态稳定计算中所用的微分方程数量很多。实际大型风电场包括很多台风电机组，因此详细模型仿真计算时间长，计算量大。研究风电系统暂态稳定特性时，一般并不需要严格区分风电场中每

7、台机组贡献，因此可将由风电场动态等值为一台风电机组处理以节省收稿日期：2014—06一l1作者简介：刘正楷(1987-)，男，河南信阳人，硕士，工程师，主要从事变电运行工作。俞慧(1979一)，女，安徽繁昌人，工程师，主要从事变电运行工作。何芳(1978一)，女，安徽宣城人，工程师，主要从事变电运行管理工作。安徽电气工程职业技术学院学报第十九卷第三期计算量。双馈感应风电机组的等值算法，包括风力机及其传动部分的机械特性、以及感应电机及其变流器的机电特性。从风力机侧考虑，可根据风速、风力机转速、或浆距角控制¨，对机组进行分群，把分群参数近似的风电机组进行等值。从感应电

8、机侧，文献