双馈风电机组通用型机电暂态模型与其电磁暂态模型对比分析

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1、第42卷第23期电力系统保护与控制Vo1．42No．232014年l2月1日PowerSystemProtectionandControlDec．1，2014双馈风电机组的通用型机电暂态模型及其电磁暂态模型的对比分析刘其辉，韩贤岁(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京102206)摘要：针对风力发电系统的电磁暂态模型复杂、计算速度慢的问题，研究了一种风力发电系统的通用性机电暂态模型。该模型不包含电力电子器件，由纯粹的数学计算完成，模型简单、计算速度快。该机电暂态模型分为风速模型、风力机及其控制模型、发电机／变流器模型、电气

2、控制模型四部分。在PSCAD对该机电暂态模型进行了仿真，得到的结果与电磁暂态模型的仿真结果吻合，且仿真时间大大减少，验证了该模型在保证一定计算精度的前提下大大提高了计算速度。该通用性机电暂态模型为大规模并网风电场的仿真建模提供了模型参考，具有实用价值。关键词：双馈风电机组；电磁暂态模型；机电暂态模型；PSCAD；仿真对比Comparativestudyonelectromechanicalandelectromagnetictransientmodelforgrid-connectedDFIGLIUQi-hui，HANXian-suif

3、StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemWithRenewableEnergySources，NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206，China)Abstract：Thecomputingspeedofelectromagnetictransientmodelforwindpowersystemisveryslowbecauseofitscomplexity．Tosolvethisproblem，ageneralelect

4、romechanicaltransientmodelisstudied，inwhichtherearenotelectricalcomponentsandhJghfrequencyswitchingdevice，anditonlyconsistsofpuremathematiccalculations，issimpleandhasfastcalculationspeed．Therearefourpartsincludingwindspeedmodel，windturbinecontrol，generator／convertormodel

5、，andelectricalcontrolmode1．BycomparingthesimulationresultsofthiselectromechanicaltransientmodelwithelectromagnetictransientmodelinPSCAD，wefoundthatthesimulationtimeisreducedgreatlyandtheresultsareagreeablebasically，thesimulationeficiencycanbeincreasedsignificantlyatthesa

6、lTletimeguaranteetheaccuracyofthecalculationaccuracy．Theelectromechanicaltransientmodelprovidesreferencemodelforsimulationandmodelingoflargescalegrid-connectedwindfarmandisofgreatpracticalvalue．ThisworkissupportedbytheFundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(No．

7、2014MS03)．Keywords：DFIG；electromagnetictransientmodel；electromechanicaltransientmodel；PSCAD；simulationcomparison中图分类号：TM74文献标识码：A文章编号：1674-3415(2014)23-0089—06轴系、风力机、变流器及其控制的精确模型。这种0引言考虑电力电子装置建模的详细电磁暂态模型，仿真风力发电是目前发展最成熟的新能源发电技速度慢，消耗时问长，占用计算机内存大，适用于术，但是，其间歇性、随机性给电网运行带来了较风电

8、本身的控制策略研究、元件和控制参数设计、大的影响，并网问题成为风电发展的瓶颈【jJ。要研谐波分析与治理等。若在潮流计算和机电暂态仿真究风电对系统的影响，风力发电机组的动态模型成中采用详细模型的风电系统(即双