基于rtds恒速型风力发电系统并网模型建立与仿真分析

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1、内蒙古电力技术20l2年第30卷第1艄INNERMONGOLIAELECT!!(_)垦呈l7基于RTDS的恒速型风力发电系统并网模型的建立及仿真分析郝娟，刘晓霞。刘昭睿(内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特010020)摘要：介绍了大型恒速型风力发电系统的结构及工作原理，通过分析恒速型机组的风力机模型、桨距角控制模型、无功补偿装置模型及风速模型的机理，建立了机组的RTDS仿真模型，对机组全系统动态机理模型进行实时数字仿真，在机组各种工况条件下分析恒速型风力发电系统的并网动态特性，经试验验证，该模型可以很好地表现风电场电磁暂态特性。关键词：恒

2、速型风力发电系统；RTDS；风力机；并网控制；建模；仿真试验文献标志码：B文章编号：1008—6218(2012)01—0017—04AnalysisofEstablishmentandSimulationtoGeneratorParallel——inModelofLargeScalePermanentSpeedWindPowerSystemBasedonRTDSHaoJuan，LiuXiaoxia，LiuZhaorui(InnerMongoliaElectricPowerScience&ResearchInstitute。InnerMon

3、goliaHohhot010020)Abstract：Itinducesstructureandbasicprincipleoflargescalepermanentspeedwindpowersystem，andthroughfurtheranalysisonmechanismofwindturbinemodeloflargescalepermanentspeedwindpowerunit，pitchanglecontrolmodel，reactivecompensationequipmentmodel，andwindspeedmodel

4、，establishesunitsimulationmodelbasedonRTDS，andanalysesparalleldynamiccharacteristicoflargescalepermanentspeedwindpowersystemunderdifferentworkingconditionsofunit．Testingshowsthatelectromechanicaltransientperformanceofwindfarmcanbefullydemonstratedbythismode1．Keywords：perma

5、nentspeedwindpowersystem；RTDS；windturbine；parallel——incontrol；modelestablishment；simulationtesting0引言对大型恒速型风力机构造及原理，建立风速和风机系统的动态机理的数字仿真模型，在机组各种工况大、中型风电机组联网发电是当前世界范围内条件下，仿真分析恒速型风力发电系统的并网动态风能利用的主要形式，作为一种成熟的技术，恒速型特性，为今后研究风电场与电网之间的相互关系提风力发电机在电网中仍占有一定的比例。本文针供了基础。[收稿日期]2011-10—1

6、8[作者简介】郝娟(1970一)，女，山西人，硕士，高级工程师，从事电网规划及计算分析工作。【基金项目]2011年内蒙古自治区科技厅创新引导基金项目。l8内蒙古电力技术2012年第30卷第1期l恒速型风力发电系统介绍恒速恒频是指在风力发电过程中，保持发电机的转速不变，从而得到恒定的频率。恒速系统是传统的风力发电并网方式，通常采用异步电动机，这种并网方式在丹麦等国家十分流行，其控制简单，但不能追踪最大风能。图2桨距角控制结构1．1系统结构恒速型风力发电系统主要由风力机、感应发电机、并网设备、无功补偿装置、桨距角控制、无功控照额定转速输出。制、

7、启(停)机控制几个部分构成。2．2无功补偿装置模型1．2工作原理无功补偿装置控制模型配有1组能够自动投切恒速型风力发电系统并网示意图见图1所示。的并联电容器组，由1O个电容器并联组成，每个电风力机通过齿轮箱增速后连接到感应发电机，发电容器容量为800F，而且分别都有独立开关控制。机出口接动态无功补偿装置，经升压变后与电网相当发电机输出额定功率(1．65MW)时，10个电容器连，风力发电机与电网没有直接的电气连接。风轮全部投入，功率因数为1．0，当发电机输出功率变化采用定桨距模式，当风速超过额定风速时，叶片将时，系统通过自动投切电容器，使发电

8、机在不同功会失速，以获得额定功率u。率时的功率因数均接近1．0。并联电容器组投切控制策略如下：当并网开关处于断开状态时，并联电容器组用于给发电机提供励磁，当并网开关处于闭合状态时