双馈式风力发电系统机电暂态建模与运行分析

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1、第41卷第13期电力系统保护与控制Vl0I．41NO．132013年7月1日PowerSystemProtectionandControlJuly1，2013双馈式风力发电系统的机电暂态建模与运行分析李岩松，郭世繁27任国威，刘君(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京1022062．江西省电力公司检修分公司，江西南昌330096；3．河南信阳供电公司河南信阳464000)摘要：为了准确分析双馈式风力发电系统及其在电网中的运行特性，建立了该系统的机电暂态模型。应用机理建模方法建立了风力机、机械转动装置和双馈异步发电机等双馈式风力发电系统各组件的数学模型和桨距角控制模型。基于电磁暂态模型结合机

2、电运行特性建立了转子侧和网侧的变流器控制系统模型。在此基础上，在PSASP7．0建模系统中构建了完整的双馈式风力发电系统的uD模型。将该uD模型应用于含双馈式风力发电的单机无穷大系统中，对风速变化和电网故障等情形进行了仿真分析，结果表明所建模型能正确反映系统的机电暂态特性和运行特性。关键词：风力发电系统；双馈发电机；变流器；矢量控制；机电暂态建模Modelingandoperationsimulationofdoubly·fedtypewindpowergenerationsystemeleetromechanicaltransientmodelLIYan—song，GUOShi．fan，RE

3、NGuo．wei，LIUJun(1．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206，China；2．MaintenanceBranch，JiangxiElectricPowerCorporation，Nanchang330096，China；3．HenanXinyangPowerSupplyCompany,Xinyang464000，China)Abstract：Foranalyzingdoubly-fedwindpowergenerationsystemand

4、itsoperationcharacteristicsinpowergridaccurately,itselectromechanicaltransientmodelsaredeveloped．Themathematica1modelandpitchanglecontrolmode1areestablishedforcomponentsofdoubly—fedwindpowergenerationsystemincludingthewindturbine，mechanicaldeviceanddoubly-fedinductiongenerator．Basedonitselectrical—m

5、agneticmodel，themodelsofconverterscontrolsystemofrotorandnetworksidesareobtained．consideringelectromechanicaloperationcharacteristics．Onthisbasis，theuserdefined(UD)modelsofdoubly．fedwindpowergenerationsysteminPSASPareconstructed．TheUDmodelsareappliedinthesinglemachineinfinitebussystemforsimulation．T

6、heresultsshowthatthemodelsdevelopedcanreflectthetransientcharacteristicsofthesystem．ThisWorkiSsupportedbyKeyProjectoftheNationalResearchProgramofChinarNo．2011BAG02B141．Keywords：windpowergenerationsystem；doubly-fedinductiongenerator；converter；vectorcontrol；electromechanicaltransientmodel中图分类号：TM743文献

7、标识码：A文章编号：1674．3415(2013)13—0104．06本文在分析了双馈式风力发电系统的基础上，0引言建立各组成部件的机电暂态模型。在电力系统综合作为一种可再生清洁的新型能源l1]，风力发电程序PSASP7．0建模系统中构建了包含有各个部件具有技术成熟、环境友好、全球可行的特点，同时的完整的双馈式风力发电系统的UD模型，并将其风力发电机组单机容量和风电场建设规模都日益扩应用于含双馈式