[發(fā)明專利]定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310287911.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN103336872A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪寧渤;路亮;王多;周識(shí)遠(yuǎn);張玉宏;丁坤;靳丹;趙龍;何世恩;韓旭杉;馬彥宏;周強(qiáng);王定美;徐宏泉;劉光途;王小勇;李津;馬明;張金平;黃蓉;呂清泉;張建美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模方法。

背景技術(shù)

我國(guó)風(fēng)電進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段以后所產(chǎn)生的大型風(fēng)電基地多數(shù)位于“三北地區(qū)”（西北、東北、華北），大型風(fēng)電基地一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，其電力需要經(jīng)過長(zhǎng)距離、高電壓輸送到負(fù)荷中心進(jìn)行消納。由于風(fēng)資源的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性，導(dǎo)致大規(guī)模風(fēng)電基地的風(fēng)電出力會(huì)隨之發(fā)生較大范圍的波動(dòng)，進(jìn)一步導(dǎo)致輸電網(wǎng)絡(luò)充電功率的波動(dòng)，給電網(wǎng)運(yùn)行安全帶來(lái)一系列問題。

因此，需要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模，從而建立風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)模型，并對(duì)風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)的模型參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度提供準(zhǔn)確的計(jì)算依據(jù)，為風(fēng)電機(jī)組以及風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)接入或運(yùn)行控制新技術(shù)的開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

目前，已經(jīng)出現(xiàn)一些風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)電場(chǎng)模型，包括恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但還沒有出現(xiàn)用于描述定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)過程和發(fā)電機(jī)的電磁暫態(tài)過程的建模方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模方法，以實(shí)現(xiàn)通過對(duì)定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模，為風(fēng)電電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和調(diào)度提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模方法，包括以下步驟：

第一步：建立異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程：

式中，P_e和P_m分別為異步發(fā)電機(jī)的電磁功率和機(jī)械功率，s和T_j分別為異步發(fā)電機(jī)的滑差和轉(zhuǎn)子慣性時(shí)間常數(shù)；

第二步：以同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)為參考建立異步發(fā)電機(jī)定子電壓方程為：

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其中，

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式中，U_s、I_s、r_s、x_s為異步發(fā)電機(jī)定子電壓、電流、電阻和電抗，x_r、x_m為異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電抗和激磁電抗，E’、x’為異步發(fā)電機(jī)暫態(tài)電勢(shì)和暫態(tài)電抗；

第三步：建立異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電磁暫態(tài)過程方程為：

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f₁為同步頻率，T’_do為定子繞組開路時(shí)轉(zhuǎn)子繞組的時(shí)間常數(shù)：

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式中，r_r為異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻；

第四步：建立異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率方程為：

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式中，I^*_s為I_s的共扼，R_e表示取實(shí)部；

第五步：建立異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)端并聯(lián)電容器組方程為：

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