風(fēng)電場(chǎng)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(lái)越多的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)已并網(wǎng)運(yùn)行。風(fēng)電場(chǎng)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(dòng)性，由此導(dǎo)致其對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性及可靠性等方面會(huì)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(chǎng)接入帶來(lái)的影響，必須首先建立風(fēng)電場(chǎng)的等值模型。
　　本文首先簡(jiǎn)要介紹了風(fēng)電場(chǎng)等值建模的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了目前已取得的成果中的優(yōu)點(diǎn)與不足，指出了風(fēng)電場(chǎng)

2、等值建模過(guò)程中的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，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(gè)方面對(duì)現(xiàn)有的建模方法加以改進(jìn)。
　　風(fēng)電場(chǎng)等值模型一般采用聚合模型，即將風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)所有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等值成一臺(tái)或幾臺(tái)大容量機(jī)組。因此對(duì)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行建模必須先對(duì)單臺(tái)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(tái)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(dòng)系統(tǒng)模型，并針對(duì)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(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)模型。
　　隨后，本文介紹了風(fēng)電場(chǎng)等值建模的基本步驟。風(fēng)電場(chǎng)等值模型可以分成三個(gè)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(duì)其三個(gè)子模型各自的不足加以改進(jìn)，由此提出了風(fēng)電場(chǎng)改進(jìn)辨識(shí)模型的具體結(jié)構(gòu)。
　　確定了風(fēng)電場(chǎng)等值模型的結(jié)構(gòu)之后，下一個(gè)需要解決的問(wèn)題便是等值模型中各參數(shù)值的優(yōu)化問(wèn)題。這對(duì)模型的精確性會(huì)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(chǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，用辨識(shí)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(shí)策略。
　　為了更加具體的闡述本文所提出的風(fēng)電場(chǎng)改進(jìn)辨識(shí)模型的建模步驟，同時(shí)也為了對(duì)該模型的效果加以證明，分別選取了一個(gè)籠形異步風(fēng)電場(chǎng)及一個(gè)雙饋異步風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行建模仿真。在MATLAB/Simulink仿真平臺(tái)中分別搭建了兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的詳細(xì)模