[發明專利]直驅風電機群仿真模型及其數據采集方法、系統

在審

• 申請號: 202010757926.0
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111884257A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 程雪坤;劉輝;宋鵬;孫大衛;吳林林;劉京波;李蘊紅
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;國家電網有限公司;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G06F30/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 葉明川;孫乳筍

1.一種直驅風電機群仿真模型，其特征在于，包括：直驅風機、倍乘放大器、受控電流源、線路等值阻抗和電網；

所述直驅風機分別與所述受控電流源和所述線路等值阻抗連接，用于輸出風機電流信號至所述線路等值阻抗；

所述倍乘放大器與所述受控電流源連接，用于根據預設的風機數量對來自外部系統的風機電流信號進行倍乘放大，輸出經過倍乘放大的風機電流信號至所述受控電流源；

所述受控電流源與所述線路等值阻抗連接，用于將經過倍乘放大的風機電流信號作為參考值以輸出受控電流源信號至所述線路等值阻抗；所述受控電流源信號和所述風機電流信號經過所述線路等值阻抗接入所述電網。

2.根據權利要求1所述的直驅風電機群仿真模型，其特征在于，還包括：與所述倍乘放大器連接的低通濾波器，用于對來自外部系統的風機電流信號進行低通濾波。

3.根據權利要求1所述的直驅風電機群仿真模型，其特征在于，還包括：分別與所述線路等值阻抗和所述電網連接的電網故障模擬發生器，用于模擬電網故障。

4.根據權利要求3所述的直驅風電機群仿真模型，其特征在于，所述電網故障模擬發生器包括：系統阻抗和短路阻抗；

所述系統阻抗的一端連接所述線路等值阻抗和所述短路阻抗，所述系統阻抗的另一端連接所述電網；

所述短路阻抗的一端連接所述線路等值阻抗和所述系統阻抗，所述短路阻抗的另一端接地。

5.根據權利要求4所述的直驅風電機群仿真模型，其特征在于，所述電網故障模擬發生器還包括：開關；

所述開關的一端連接所述線路等值阻抗和所述系統阻抗，所述開關的另一端連接所述短路阻抗。

6.根據權利要求1所述的直驅風電機群仿真模型，其特征在于，還包括：變壓器；

所述變壓器的輸入端與所述受控電流源和所述直驅風機連接，所述變壓器的輸出端與所述線路等值阻抗連接，用于對所述受控電流源信號和所述風機電流信號進行變壓，輸出經過變壓的受控電流源信號和風機電流信號至所述線路等值阻抗。

7.根據權利要求1所述的直驅風電機群仿真模型，其特征在于，所述直驅風機包括：

風力機和發電機；

所述風力機與所述發電機連接，用于將風能轉換為機械能，輸出機械能至所述發電機；

所述發電機與所述受控電流源和所述線路等值阻抗連接，用于將所述機械能轉換為風機電流信號，輸出風機電流信號至所述線路等值阻抗。

8.根據權利要求7所述的直驅風電機群仿真模型，其特征在于，所述直驅風機還包括：網側變流器和機測變流器；

所述機測變流器的輸入端與所述發電機連接，所述機測變流器的輸出端與所述網側變流器的輸入端連接，用于對所述風機電流信號進行交流直流轉換，輸出經過交流直流轉換的風機電流信號至所述網側變流器的輸入端；

所述網側變流器的輸出端與所述受控電流源和所述線路等值阻抗連接，用于對經過交流直流轉換的風機電流信號進行直流交流轉換，輸出經過直流交流轉換的風機電流信號至所述線路等值阻抗。

9.一種基于權利要求5所述的直驅風電機群仿真模型的數據采集方法，其特征在于，包括：

斷開開關，采集并網點的電壓、電網的無功功率和所述電網的有功功率；其中，所述并網點為線路等值阻抗、系統阻抗和開關的連接點；

在預設時間后閉合開關，采集并網點的電壓、電網的無功功率和所述電網的有功功率。

10.一種基于權利要求5所述的直驅風電機群仿真模型的數據采集系統，其特征在于，包括：

開關控制單元，用于斷開開關；在預設時間后閉合開關；

采集單元，用于采集并網點的電壓、電網的無功功率和所述電網的有功功率；其中，所述并網點為線路等值阻抗、系統阻抗和開關的連接點。