雙饋風(fēng)電機(jī)組模型參數(shù)辨識與模型驗(yàn)證.pdf

1、隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的逐漸增加,大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電能質(zhì)量的影響也越來越突出。為了促進(jìn)風(fēng)電的健康發(fā)展,保證大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的可靠運(yùn)行,有必要從電網(wǎng)的角度對風(fēng)電場控制及其并網(wǎng)技術(shù)、風(fēng)電場并網(wǎng)運(yùn)行對電網(wǎng)穩(wěn)定性以及電能質(zhì)量影響問題進(jìn)行研究,而建立合適及準(zhǔn)確的風(fēng)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型是開展上述研究的關(guān)鍵基礎(chǔ)。本文以風(fēng)電機(jī)組在低電壓穿越中的實(shí)測特性為基礎(chǔ),對雙饋風(fēng)電機(jī)組的建模、參數(shù)辨識、模型驗(yàn)證以及風(fēng)電場的并網(wǎng)仿真等問題進(jìn)行了深入的研究。主

2、要工作和創(chuàng)新性成果如下:
　　 (1)在電力系統(tǒng)仿真軟件DIgSILENT/PowerFactory中建立了基于雙饋感應(yīng)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組模型,該模型主要包括以下子模塊:雙饋感應(yīng)電機(jī)模塊(內(nèi)置機(jī)側(cè)變頻器)、風(fēng)速模塊、空氣動(dòng)力學(xué)模塊(風(fēng)力機(jī)模型)、漿距角控制模塊、軸系模塊(兩質(zhì)塊軸系模型)、最大功率追蹤(MPT)模塊、轉(zhuǎn)速控制模塊、LVRT控制模塊、坐標(biāo)變換模塊、控制補(bǔ)償模塊、直流電壓控制模塊、網(wǎng)側(cè)變頻器無功控制模塊、網(wǎng)側(cè)變頻器模塊、

3、保護(hù)模塊和各種測量模塊。在此基礎(chǔ)之上,對各模塊的參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析,確定影響風(fēng)機(jī)并網(wǎng)特性的關(guān)鍵參數(shù)。
　　 (2)對傳統(tǒng)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn),提出一種基于改進(jìn)遺傳算法的辨識方案,以風(fēng)電機(jī)組在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20％額定電壓下的實(shí)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)將其應(yīng)用于實(shí)際風(fēng)機(jī)模型的參數(shù)辨識中。結(jié)果表明:提出的改進(jìn)遺傳算法全局搜索能力強(qiáng)、收斂速度快,可準(zhǔn)確的找到多極值函數(shù)的全局最優(yōu)點(diǎn);所提參數(shù)辨識方案切實(shí)可行,經(jīng)參數(shù)辨識后,模型可準(zhǔn)確的反映實(shí)際風(fēng)機(jī)在低電

4、壓穿越中的并網(wǎng)特性。
　　 (3)對德國風(fēng)能及其他新能源聯(lián)合會(FGW)出版發(fā)行的TR4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,在MATLAB中編寫了基于TR4標(biāo)準(zhǔn)的模型驗(yàn)證軟件,以風(fēng)電機(jī)組在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20％額定電壓下的實(shí)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對基本的Demo模型及本文新建的改進(jìn)模型展開了相關(guān)的驗(yàn)證工作。驗(yàn)證結(jié)果表明:通過模型改進(jìn)及參數(shù)辨識,模型可順利通過驗(yàn)證。
　　 (4)以某區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的實(shí)際風(fēng)電場M為例,以本文搭建的風(fēng)電機(jī)組機(jī)電仿真模型為