基于PSS/E双馈风力发电机组的建模与仿真

本文以双馈风力发电机组为研究对象,阐述了双馈风力发电机组的基本原理,分别推理了风力机模型、双馈风力发电机模型以及变流器模型,并以电力系统分析软件PSSE为开发平台,以PSS/E中自定义模型的方法用fortran编程语言建立了风力发电机组模型,通过仿真验证了模型的正确性,从仿真结果验证了风力发电机组在电压跌落时和恢复时的性能,同时也说明PSSE在自定义模型中有很大的灵活性。     

基于PSASP／UD光伏系统建模与并网仿真

在研究光伏并网系统的主要技术指标、控制策略、输出特性的基础上,利用电力系统分析综合程序PSASP／UD,开发、添加了适用于复杂网络环境下的系统模型,使模型具备光伏并网仿真的能力。将模型接入系统CEPRI-36算例,进行潮流稳态计算和短路暂态仿真。算例仿真证明了该模型能够准确地模拟光伏并网系统的输出特性,验证了理论方法的正确性。     

针对双馈感应风力发电机的PSASP与PSS/E仿真一致性分析

风电大规模并网对电力系统数值仿真提出了更高的要求。含风力发电机组的系统动态行为仿真一致性对电网运行控制和安全决策产生重要影响。构建了仿真一致性评估指标体系,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的仿真一致性评估方法;从模型构造上对PSASP和PSS/E中的双馈感应风力发电机模型进行对比分析;通过典型算例,详尽评估了两种软件在不同风力发电机渗透率情况下的机电暂态仿真一致性。研究表明,随着风力发电机渗透率的提高,两种软件的仿真一致性逐步变差。     

基于PSCAD的双馈风力发电机的仿真建模及特性分析

应用PSCAD软件建立了转子侧定子磁链定向矢量模型、网侧电压定向矢量模型以及相应的控制模型。针对所搭建的模型,采用渐变风扰动和短路故障两种方式验证其有效性和正确性,结果证明,所搭建的模型顺利实现了最大风能追踪、有功功率和无功功率的解耦,对系统侧扰动也可以实现预期的效果,从而验证了系统的正确性和有效性。     

基于MATLAB的双馈风电机组控制器的建模和仿真

以双馈风力发电机组的控制器为研究对象,分析了发电机速度控制环节和无功控制环节的原理,在matlab/simulink中建立了相应的仿真模型,并对无功控制环节进行了详细的仿真,分析了无功功率变化时对网侧逆变器和发电机定子转子电流的影响,结果表明,在无功功率调节的过程中网侧变流器的电流的幅值和相位变化很小,当发出容性无功增加时,网侧电压会下降,定子侧电流会上升,其相位会变大,网侧变流器的电流变化不大。     

大型风电场接入系统方式的仿真比较

柔性直流输电和交流输电是风电场接入的主流方式。基于PSS/E仿真软件及其风力发电软件包,建立了2种不同接入方式下的仿真系统,比较了2种接入方式的优劣。仿真结果证明,柔性直流输电接入方式在系统故障时可向系统提供无功支撑,有利于风电场经受故障,实现不脱网运行。     

基于Matlab的双馈感应风力发电机组暂态模型

近年来,风电已在电力系统中占有了不可忽视的地位.详细分析了变速恒频双馈感应风力发电机(DFIG)的多变量、强耦合、非线性的时变参数系统,总结并建立了DFIG完整的暂态仿真模型,给出了基于定子电压定向的矢量控制策略的数学原理及详细控制框图,对其最大风能追踪的控制性能、电压控制模式和无功控制模式下电网电压跌落30％时动态响应对比以及电网严重故障情况进行了仿真分析,仿真结果验证了模型的有效性.     

大规模双馈型风电场并网的系统暂态稳定仿真

探讨了大规模双馈型风电场并网后对电力系统暂态稳定性的影响。在双馈型风力发电机组动态建模中,考虑了两质量块轴系模型,并采用一种综合考虑发电机组及换流器联合动态行为的简化模型。在换流器建模方面,网络侧换流器直流母线电压假定恒定不变,转子侧换流器实现有功和无功功率的解耦控制。通过仿真分析,研究比较了电网中同一点接入双馈型风电场和同步发电机组的系统暂态稳定特性,同时考虑了同步发电机组各种动态模型及负荷模型对系统稳定性的影响。最后得出一些初步有意义的结论。     

双馈型风电场详细模型建模方法

提出一种双馈型风电场详细模型的建模方法。所建立的模型可体现风场内每一台风机以及集电系统的电磁暂态过程。该建模方法利用元件连接法(CCM)的思路,首先将风机、集电线路及变压器等视为分立元件,并建立各个元件的详细模型。再根据CCM元件连接规则连接各元件,构成风电场的详细模型。利用该建模方法能够获得系统的非线性微分方程,便于后续利用非线性系统理论进一步对系统展开分析。此外,该模型建立在dq坐标系,稳态时各物理量均为直流,借助线性化工具,可方便地获得风电场在某稳态工作点处的线性化矩阵。通过对比仿真验证了该建模方法的准确性。     

双馈风力发电机组的电磁暂态-机电暂态混合仿真研究

为深入分析双馈型风力发电机组的动态响应,基于双馈风机的运行原理,建立了双馈风机的电磁暂态模型,并进行了电磁暂态–机电暂态混合仿真研究。在自主开发的大型电力系统分析软件包混合仿真平台(power system department-power system model,PSD-PSModel)中实现了双馈风机的混合仿真功能,建立了双馈风机的基本模型框架。采用单台机等值模拟风电场,并利用IEEE 14节点算例进行了详细的仿真研究,分析了其控制策略和暂态过程中的动态响应。便于今后与风机制造厂家合作建立实际风机的详细电磁暂态模型,为深化研究风电机组对电网稳定的影响提了供有力的技术支持。     

基于MATLAB和PSASP的电力系统仿真研究

MATLAB是一种新型的电力系统仿真工具．PSASP是国内权威的一种机电暂态仿真软件,为此,运用MATLAB和PSASP两种仿真工具对电力系统潮流、线路短路电流和电压、暂态稳定进行计算和分析比较,得出结论：MATLAB软件适于小规模电力系统的仿真,便于考虑控制策略和模型复杂程度,而PSASP适于大规模电力系统的仿真。     

风电接入系统后的电压稳定问题

针对风电接入系统后电网电压的稳定将变得更加复杂的问题,分析并指出负荷特性、风电并网点的选择、系统的无功电源以及风电机组特性等是影响电网电压稳定的主要因素.为提升风电接入系统电网后电压的稳定性以避免电压崩溃的发生,提出了几种措施,主要包括充足的风电场无功补偿装置配置,合理的电源结构配置.完善的低频/低压减载整定以及风机技术性能的提升等.通过一个实际系统的仿真算例说明了双馈风机的低电压穿越能力对于阻止电压崩溃的有效性.     

基于全景精细化模型的风电场能量管理系统研制及应用

为了提高风电场能量管理和运行控制水平,基于风电场分布式能量管理系统(EMS) 的体系结构,研发了基于全景精细化模型的风电场EMS。首先,阐述了风电场在能量管理层面面临的主要技术挑战及EMS功能层次划分,然后分别从公用数据平台、精细化建模、实时态势感知、评估预警、优化调度、有功/无功协调控制等多个层面介绍各关键模块的信息流和主要功能。所研发的智能化风电场能量管理系统已经在多家风电场投入应用。     

大型风电场建模综述

风电场建模是研究风电场接入电网运行和控制的基础。随着我国千万千瓦级风电场陆续投入电网运行,建立描述大型风电场的稳态和动态行为的数学模型是一个关键课题。对现有风电场建模研究成果从风速—功率关系模型、稳态潮流计算模型、动态模型和暂态模型四方面进行分析和总结;并针对近期出现的大型风电场连锁切机事故,提出了风电场连锁动态过程建模的概念和必要性。通过对现有风电场建模方法的综述,旨在指出目前大规模风电场建模存在的问题和需要进一步研究的方向。     

含DFIG的风电场仿真等值模型研究与稳定性分析

根据风轮机原理提出了等值风速的概念,以及一种建立风电场等值机模型的方法。就风电场三种不同分布形式,分别提出了等值机模型建立的方法。针对所建立模型在PSCAD/EMTDC上进行仿真分析,验证所建模型的正确性,同时根据动态特性说明所建模型的适应性。     

风力发电并网控制技术的仿真研究

针对风力发电并网的严格要求,设计了一种单相并网逆变控制系统。分析和研究了该系统并网控制器的工作原理及其控制策略,利用Matlab/Simulink仿真软件对单相并网逆变控制系统进行了仿真试验,其结果验证了所设计系统的可行性。     

带分散风机控制和直流输电的海上风电场并网控制

研究了带分散风机控制和直流输电的海上风电场并网控制,利用基于功率控制的方法对HVDC Light系统并网控制进行了仿真,实现了双侧独立控制,风机侧由多台分散风机各自带换流器组成,通过并联多台风机从而提高系统传输容量和可靠性,风机侧换流器分别采用基于滞环比较的功率控制算法,而系统侧换流器采用基于虚拟磁链的直接功率控制.仿真结果证实了基于该算法的HVDC Light系统连接大型海上风电场可以正常稳定地运行,多台换流器对有功功率和无功功率分别进行协调控制,并且可以满足系统不同的无功需求,而当风速变化时,风机侧可平滑调整输出功率的大小,并无损耗稳定地输送到系统侧.     

基于RT-LAB的双馈风电场动态建模

风电场动态等值模型需要与风电场动态详细模型进行比较,以评估其等值效果。RT-LAB仿真平台具有强大的计算能力,能保证大规模风电场模型的仿真计算。在RT-LAB仿真平台上建立了包含48台2 MW双馈机组的风电场动态详细模型,研究了双馈机组空载并网前后控制策略、电机模型及其切换。对风电场按最大功率跟踪控制发电和按调度指令发电以及机组并网、解列的工况进行了仿真分析。结果表明该模型能较好地反映风电场动态特性,对风电场动态等值模型的评估以及风电场控制器的开发具有重要意义。