[发明专利]基于有功恢复斜率校正的风电场单机等值方法

摘要

基于有功恢复斜率校正的风电场单机等值方法，涉及电力系统仿真建模技术领域。本发明是为了解决传统单机等值方法计算量和等值精度无法兼顾的问题。在建立和实测暂态响应特性一致的风电机组暂态模型的基础上，进行风电机组从切入风速每隔0.1m/s至切出风速的单机故障仿真实验，获得各风速下风电机组在并网点处的有功响应曲线，总结出了有功恢复的斜率特征；发现故障清除后，工作于不同风速风电机组的有功功率均按照一定的斜率恢复至初始稳态值；据此写出了两机风电场系统对应单机等值模型的有功斜率校正函数，并推广至了含有n台风电机组风电场的有功斜率校正函数；将校正函数嵌入等值机组控制器的有功通道即可得到校正后的单机等值模型。

主权项

1.基于有功恢复斜率校正的风电场单机等值方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、根据实际风电机组低电压穿越测试系统，搭建风电机组详细暂态模型的低电压穿越测试仿真系统，在小功率输出和大功率输出两种工况下，对该风电机组出口变压器的中压侧进行三相短路故障仿真，根据现场实验测试情况设置详细暂态模型的电压跌落数值，最终将风机出口侧测得的仿真数据和现场实验测试数据进行对比，若二者之间的总的加权平均绝对误差满足风电机组电气仿真建模导则的要求，则执行步骤二；步骤二、根据步骤一搭建的风电机组详细暂态模型的低电压穿越测试仿真系统，进行风电机组的单机仿真实验，获得从切入风速每隔0.1m/s至切出风速时，各风速下风电机组在并网点处发生三相短路接地故障时，并网点处测得的有功功率响应曲线，根据该曲线获得工作于不同风速的风电机组，故障清除后并网点处的有功功率恢复到初始稳态运行点时的斜率；步骤三、按照步骤二中获得的风电机组详细暂态模型中，风电机组各风速下，并网点处有功功率的恢复斜率，结合公式：从而获得具有n台风电机组的风电场对应单机等值模型在故障恢复过程中，并网点处有功功率的斜率校正函数，当时，并网点处的有功功率p_pcc(t)按照斜率nk恢复，数值等于当时，其中m＝1～(n‑1)，并网点处的有功功率p_pcc(t)按照斜率(n‑m)k恢复，数值等于当时，并网点处的有功功率p_pcc(t)等于故障前的稳态值，数值等于式中，t是当前运行的时刻，ppcc(t)是风电场详细暂态仿真模型的并网点在当前时刻的有功功率，同时也是校正后风电场单机等值模型的并网点有功功率的目标函数，t0时刻故障发生，t0+t2时刻故障清除，m为正整数，pi(t0+t2)，i＝1～n，为第i台风电机组在t0+t2的有功功率，ploss(t)为当前时刻系统的总损耗，k为风电机组在故障清除后，其有功功率恢复的斜率，Pi，i＝1～n，为第i台风电机组的稳态有功功率；步骤四、搭建具有n台风电机组风电场的详细暂态仿真模型，并将风电场内所有的风电机组等值为一台等值机，计算等值机组的等效参数和相应的集电网络等效参数，得到校正前的单机等值模型；在校正前的单机等值模型的基础上，按照步骤三将校正函数嵌入等值风电机组控制器的有功通道得到校正后的单机等值模型，从而实现基于有功恢复斜率校正的风电场单机等值方法。