文档名：基于构网型控制策略的直驱型风力发电机简化模型研究
摘要：直驱式风力发电作为当前风力发电的普遍形式,随着其容量的增加,将导致受端电网有效惯量不断减少,呈现弱阻尼特性,增加电力系统运行风险.直驱风电场柔直并网过程中采用具有主动支撑能力的构网型控制逐渐成为研究主流,但因其控制技术、工程应用尚处于研究阶段,需要先在仿真软件中进行测试.构网型直驱风电场并网系统需要考虑大量风机的运行特性,多台机组的接入导致仿真运行环境复杂,硬件在环系统的算力不足以达到多台机组的详细仿真要求.为减小计算压力,寻找更适合风电场并网研究的仿真模型,针对构网型控制下的直驱风机机组详细模型进行简化,采用受控电流源替代风机机侧模型的方法,进一步节省计算机算力,从输入功率/直流电压/交流电压波动3个方面进行模型对比,从模型响应曲线误差和仿真耗时2个角度对详细模型及简化模型进行评价.仿真结果表明,简化模型可以反映风电机组网侧的功率输出特性,在节省仿真耗时上具有明显优势.
Abstract：Direct-drivewindpowergeneration,asacommonformofwindpowergeneration,isexpectedtoleadtoacontinuousdecreaseintheeffectiveinertiaofthereceivingpowergridasitscapacityincreases,exhibitingweakdampingcharacteristicsandincreasingtheoperationalriskofthepowersystem.Theuseofgridcontrolwithactivesupportcapabilityintheflexibleanddirectgridconnectionprocessofdirect-drivewindfarmshasgraduallybecomethemainstreamofresearch.However,duetoitscontroltechnologyandengineeringapplicationsbeingstillintheresearchstage,itisnecessarytofirsttesttheminsimulationsoftware.Thegridconnectedsystemofgridstructureddirect-drivewindfarmneedstoconsidertheoperationcharacteristicsofalargenumberofwindturbines.Theaccessofmultipleunitsleadstoacomplexsimulationoperationenvironment,andthecalculationforceofhardware-in-the-loopsimulationsystemisinsufficienttomeetthedetailedsimulationrequirementsofmultipleunits.Toreducecomputationalpressureandfindamoresuitablesimulationmodelforwindfarmgridconnectionresearch,thispapersimplifiesthedetailedmodelofdirect-drivewindturbineunitsundergridcontrol,andemploysacontrolledcurrentsourcetoreplacethefansidemodel,furthersavingcomputercomputingpower.Themodeliscomparedfromthreeaspects:inputpower,DCvoltage,andACvoltagefluctuations.Thedetailedandsimplifiedmodelsfromtheperspectivesofmodelresponsecurveerrorandsimulationtimeareevaluated.Oursimulationresultsshowthesimplifiedmodelreflectsthepoweroutputcharacteristicsofthewindturbinegridsideandhasobviousadvantagesinsavingsimulationtime.
作者：李琰 刘京波 郇政林 谭延博 顾天明 王新 王谱宇 Author：LIYan LIUJingbo HUANZhenglin TANYanbo GUTianming WANGXin WANGPuyu
作者单位：国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045南京理工大学自动化学院,南京210094
刊名：重庆理工大学学报
Journal：JournalofChongqingInstituteofTechnology
年，卷(期)：2024, 38(3)
分类号：TM712
关键词：直驱风机 构网型控制 详细/简化模型 仿真耗时
Keywords：direct-drivewindturbine grid-formingcontrol detailed/simplifiedmodel simulationtime
机标分类号：TM713TM315TM614
在线出版日期：2024年3月25日
基金项目：国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司)科技项目基于构网型控制策略的直驱型风力发电机简化模型研究[
期刊论文] 重庆理工大学学报--2024, 38(3)李琰 刘京波 郇政林 谭延博 顾天明 王新 王谱宇直驱式风力发电作为当前风力发电的普遍形式,随着其容量的增加,将导致受端电网有效惯量不断减少,呈现弱阻尼特性,增加电力系统运行风险.直驱风电场柔直并网过程中采用具有主动支撑能力的构网型控制逐渐成为研究主流,但因...参考文献和引证文献
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