[发明专利]双馈变速恒频风电机组系统建模与仿真方法

权利要求书

1.一种双馈变速恒频风电机组系统建模与仿真方法，所述的风电机组包括由风力机模型、轴系模型和桨距控制系统构成的原动机模型，由感应发电机模型和转子侧变频器控制保护系统构成的双馈风电机组模型，以及电网侧变频器控制系统，所述建模与仿真方法包括以下步骤：

S100）建立风力机模型，根据风速、风能转换效率与叶尖速比和叶片浆距角的关系，模拟风力机吸收的风功率；

S200）使用发电机质块和风力机质块组成的两质量块轴系结构，建立风机轴系模型，模拟风力机机械转矩与发电机电磁转矩的能量传递关系；

S300）建立桨距控制系统模型，使用桨距角控制仿真进行风电机组功率的寻优，寻求在给定风速下使风电机组输出功率的最大值；模拟风速超出额定风速时桨距控制系统的过载保护功能；

S400）根据双馈感应电机的方程和磁链方程构建双馈异步感应电机的T型等效电路，建立DFIG电气仿真模型；

S500）根据DFIG电气仿真模型双馈感应发电机定子的瞬时电磁功率方程、转子电流与定子电流的关系和转子电压方程，建立电网侧变频器和转子侧变频器控制器模型；

S600）使用以上步骤建立的风电机组仿真模型，建立双馈风机单机无穷大系统模型；

S700）设置风电机组系统的仿真运行工况和故障状态，进行风电机组系统的电磁暂态仿真、机电暂态仿真和故障仿真。

2.根据权利要求1所述的双馈变速恒频风电机组系统建模与仿真方法，其特征在于所述的步骤S100根据公式

Pwind=12ρπR2Cp(β,λ)Vw3---(1)]]>

建立风力机模型，模拟风力机吸收的风功率，其中，P_wind为风功率，ρ为空气密度，R为风机叶轮半径，λ=Rω_tur/V_w为叶尖速比，β为桨距角，ω_tur为风力机叶轮的转速，C_p为风力机的风能转换效率，是λ与β的函数，V_w为风速。