《風電場不同套用的動態等效建模方法研究》是依託哈爾濱工業大學，由蘇勛文擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：風電場不同套用的動態等效建模方法研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：蘇勛文
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著大型併網風電場容量和數量的增加，風電場動態等效建模理論與方法已成為基礎性和套用性研究課題。針對風電場模型的不同套用目的，本項目分別提出適用於功率控制的風電場動態等效建模方法、適用於低電壓穿越能力分析和檢測的風電場動態等效建模方法以及適用於功率平衡和頻率控制的風電場動態等效建模方法。該研究以數學模型和等效建模方法的理論體系為基礎，以分群等效為技術路線，根據不同套用給出相應的分群原則和等效建模方法，並輔以仿真和實驗驗證。其技術關鍵是（1）提出一種解決常用等效建模方法出現無功功率誤差的方法和風電場功率控制的等效模型；（2）找到一種能準確判斷風電場內最易脫網運行風電機組的指標；（3）建立適用於中長期過程分析的風電機組簡化模型和常規發電機組模型，提出風電場及風電場群的等效建模方法。該研究將對風電場入網分析與檢測、風電場接入系統規劃與設計、電力系統線上動態安全分析等都具有重要的科學意義和套用價值。
結題摘要
隨著大型併網風電場容量和數量的增加，風電場動態等值建模理論與方法已成為基礎性和套用性研究課題。針對風電場模型的不同套用目的，需要給出相應的風電場等值建模方法。項目的主要工作如下：首先，針對風速波動下定速機組風電場，提出了一種變參數等值方法。利用該方法建立的風電場模型可有效解決無功功率誤差問題；針對風速波動下變速速機組風電場，進行了風電場單機表征模型的適用性分析。同時深入探討了故障條件下雙饋機組風電場的分群等值方法以及直驅永磁機組風電場的單機表征等值方法。其次，提出了一種適用於低電壓穿越分析的風電場等值方法，定義了風電場最易脫網判斷指標，對比了槳距角動作分群方法和Crowbar動作分群方法，結果表明Crowbar動作分群方法更適用於雙饋機組風電場低電壓穿越能力的分析。再次，搭建了反映頻率調節的直驅永磁風電機組控制模型，給出了適用於頻率分析的風電場等值方法。結合吉林電網數據，進行了切負荷條件下的等值方法驗證。最後，為了提高變流器的容量，採用了變流器共母線並聯的結構，並對並聯時的環流問題進行了研究。建立了環流的模型，分析了環流產生的機理和流通路徑，進而提出了環流的控制策略。引入環流閉環，並對空間矢量調製技術做了改進，通過占空比補償，實現對環流的抑制。為了應對電網電壓的跌落故障，要控制變流器提高機組的低電壓穿越能力。在分析了電網故障及其對機組影響的基礎上，提出控制策略緩解故障造成的功率不平衡和直流母線電壓波動。此外，由於電網發生故障時，常規鎖相環會出現震盪，因此對電網故障鎖相技術進行了研究。在實驗室的永磁直驅風電平台上驗證了變流器並聯運行控制策略的有效性。該策略也可套用於大功率的風電變流器。
