[发明专利]一种永磁直驱风电机组电磁暂态仿真方法和装置

说明书

本发明提供了一种永磁直驱风电机组电磁暂态仿真方法和装置，获取被仿真永磁直驱风电机组的运行参数和单机模型的仿真参数；构建功率放大模型；基于功率放大模型对永磁直驱风电机组进行电磁暂态仿真，仿真参数包括主电路参数、直流母线电流参数和控制参数。本发明能够实现永磁直驱风电机组的大规模仿真，仿真过程占用资源小，且仿真精度高；本发明中建立的功率放大模型的稳态及暂态有功、无功特性与单机模型的稳态及暂态有功、无功特性一致，通过功率放大模型可以将单台永磁直驱风电机组的功率放大N倍，用为数不多的功率放大模型就可以搭建几千MW甚至更大规模的风电场仿真模型，满足大规模风电场暂态分析试验的要求。

技术领域

本发明涉及电磁仿真技术领域，具体涉及一种永磁直驱风电机组电磁暂态仿真方法和装置。

背景技术

为了对大型风电场进行仿真，需要建立相应的仿真模型。但是，风力发电系统的结构复杂，仿真模型的精细程度将直接决定仿真结果的精度。目前风电场建模仿真一般为1:1的详细值模型，目前单台风电机组的功率一般为1.5MW、2MW或3MW，如果按风电机组的实际功率建模，若需要搭建一个100MW的仿真模型，则需要用五六十台风电机组的单机模型，若要搭建几千MW的仿真模型，就要用几千台风电机组的单机模型，超出了现有计算机内存、仿真软件内存的能力，现有的仿真平台无法实现。由于实际运行的风电场中具有成百上千台风电机组，要对整个风电场进行仿真，单机模型无法满足要求，目前一般的方法是在35kV并网点进行电流的倍乘，但是这种方法如果倍乘数量超出一定数值，电压电流就会出现振荡，振荡严重就会跳机，实现不了大规模风电机组的仿真，若要消除振荡，就需要增加滤波器，但又会影响风电机组本身的特性，导致风电增机组的仿真过程占用资源巨大，且仿真精度低。

发明内容

为了克服上述现有技术中无法实现大规模仿真、仿真过程占用资源巨大以及仿真精度低的不足，本发明提供一种永磁直驱风电机组电磁暂态仿真方法和装置，获取被仿真永磁直驱风电机组的运行参数和单机模型的仿真参数；基于所述运行参数和单机模型的仿真参数构建功率放大模型；基于所述功率放大模型对永磁直驱风电机组进行电磁暂态仿真；仿真参数包括主电路参数、直流母线电流参数和控制参数，本发明能够实现永磁直驱风电机组的大规模仿真，仿真过程占用资源小，且仿真精度高。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一方面，本发明提供一种永磁直驱风电机组的电磁暂态仿真方法，包括：

获取被仿真永磁直驱风电机组的运行参数和单机模型的仿真参数；

基于所述运行参数和单机模型的仿真参数构建功率放大模型；

基于所述功率放大模型对永磁直驱风电机组进行电磁暂态仿真；

所述仿真参数包括主电路参数、直流母线电流参数和控制参数。

所述功率放大模型的构建，包括：

根据被仿真永磁直驱风电机组的台数确定功率放大模型对所述单机模型的倍数N；

对所述单机模型的参数进行调整得到功率放大模型参数；

其中，对所述单机模型的参数进行调整包括：将所述单机模型的参数扩大N倍、缩小N倍或保持不变。

所述主电路参数包括永磁直驱电机参数、机侧变流器滤波参数、直流母线电容参数和网侧变流器滤波参数；

所述永磁直驱电机参数包括定子电阻、正序电感和负序电感；

所述机侧变流器滤波参数和网侧变流器滤波参数包括滤波电容、滤波电感和滤波电阻；

所述控制参数包括机侧变流控制器的电流环控制参数和网侧变流控制器的电流环控制参数；

所述电流环控制参数包括电流环比例系数和电流环积分系数。