風(fēng)電場等值建模研究.pdf

1、風(fēng)能是一種極具潛力的新能源，在世界范圍內(nèi)獲得了廣泛的開發(fā)與利用。目前，越來越多的風(fēng)力發(fā)電場已并網(wǎng)運行。風(fēng)電場的輸出功率尤其是有功功率的輸出受風(fēng)速的影響很大，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性與波動性，由此導(dǎo)致其對電網(wǎng)的穩(wěn)定性及可靠性等方面會產(chǎn)生較大的影響。為了能夠在電力系統(tǒng)仿真中較為精確的模擬風(fēng)電場接入帶來的影響，必須首先建立風(fēng)電場的等值模型。
　　本文首先簡要介紹了風(fēng)電場等值建模的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了目前已取得的成果中的優(yōu)點與不足，指出了風(fēng)電場

2、等值建模過程中的兩個關(guān)鍵點，即等值模型結(jié)構(gòu)的選擇與模型中參數(shù)值的確定，并分別從這兩個方面對現(xiàn)有的建模方法加以改進(jìn)。
　　風(fēng)電場等值模型一般采用聚合模型，即將風(fēng)電場內(nèi)所有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等值成一臺或幾臺大容量機(jī)組。因此對整個風(fēng)電場進(jìn)行建模必須先對單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的模型有詳細(xì)的了解。本文首先詳細(xì)介紹了單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的模型，包括風(fēng)速模型、風(fēng)力機(jī)模型以及傳動系統(tǒng)模型，并針對目前應(yīng)用最廣泛的籠形異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，分別介

3、紹了籠形異步發(fā)電機(jī)與雙饋異步發(fā)電機(jī)的動態(tài)與穩(wěn)態(tài)模型。
　　隨后，本文介紹了風(fēng)電場等值建模的基本步驟。風(fēng)電場等值模型可以分成三個子模型，即集電系統(tǒng)模型、等值風(fēng)速模型和等值風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型。首先介紹了常用的傳統(tǒng)聚合模型，并針對其三個子模型各自的不足加以改進(jìn)，由此提出了風(fēng)電場改進(jìn)辨識模型的具體結(jié)構(gòu)。
　　確定了風(fēng)電場等值模型的結(jié)構(gòu)之后，下一個需要解決的問題便是等值模型中各參數(shù)值的優(yōu)化問題。這對模型的精確性會產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。首先

4、介紹了傳統(tǒng)的參數(shù)值確定方法，并指出其中的不足，提出了引入風(fēng)電場實際運行數(shù)據(jù)，用辨識法確定等值模型中各參數(shù)值的方法，并分別詳細(xì)介紹了集電系統(tǒng)模型、等值風(fēng)速模型及等值風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型中各參數(shù)的具體辨識策略。
　　為了更加具體的闡述本文所提出的風(fēng)電場改進(jìn)辨識模型的建模步驟，同時也為了對該模型的效果加以證明，分別選取了一個籠形異步風(fēng)電場及一個雙饋異步風(fēng)電場進(jìn)行建模仿真。在MATLAB/Simulink仿真平臺中分別搭建了兩個風(fēng)電場的詳細(xì)模