[发明专利]海上半直驱式风电场等值方法、系统和装置

权利要求书

1.一种海上半直驱式风电场等值方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取海上风电场的风资源数据；

按照预设步长将所述风资源数据中的风速划分为多个风速段，以建立风速数据库；

根据半直驱式风电机组的桨距角控制动作对风电机组进行第一次分群，以得到第一群组和第二群组；

根据所述风速数据库分别对所述第一群组和第二群组中的风电机组进行第二次分群；

分别计算第二次分群得到的每个风电机组群的等值参数；

根据所述每个风电机组群及其等值参数建立海上半直驱风电场等值模型。

2.根据权利要求1所述的海上半直驱式风电场等值方法，其特征在于，所述风资源数据库包括所述海上风电场在预设时间内检测得到的风速。

3.根据权利要求1所述的海上半直驱式风电场等值方法，其特征在于，所述桨距角控制动作包括桨距角控制已动作和桨距角控制未动作。

4.根据权利要求1所述的海上半直驱式风电场等值方法，其特征在于，所述预设步长为1m/s，风速段的个数为15。

5.根据权利要求1所述的海上半直驱式风电场等值方法，其特征在于，利用电力系统同调动态等值方法根据半直驱式风电机组的桨距角控制动作对风电机组进行第一次分群。

6.根据权利要求1所述的海上半直驱式风电场等值方法，其特征在于，利用elkan K-Means聚类算法根据所述风速数据库分别对所述第一群组和第二群组中的风电机组进行第二次分群。

7.根据权利要求1所述的海上半直驱式风电场等值方法，其特征在于，所述等值参数包括传动链等值参数、发电机等值参数、变压器等值参数、风速等值参数和控制等值参数。

8.根据权利要求6所述的海上半直驱式风电场等值方法，其特征在于，

利用容量加权法根据如下公式计算所述传动链等值参数：

其中，H_g和H_{g_eq}分别表示等值前后的发电机的转子惯性时间常数，H_t和H_{t_eq}分别表示等值前后的风力机的转子惯性时间常数，K_s和K_{s_eq}分别表示等值前后的轴系刚度系数，m为风电机组群中风电机组的台数；

利用容量加权法根据如下公式计算所述发电机等值参数：

其中，S和S_eq分别表示等值前后的发电机容量，x_m和x_{m_eq}分别表示等值前后的发电机励磁电抗，x₁和x_{1_eq}分别表示等值前后的发电机定子电抗，x₂和x_{2_eq}分别表示等值前后的发电机转子电抗，r₁和r_{1_eq}分别表示等值前后的发电机定子电阻，r₂和r_{2_eq}分别表示等值前后的发电机转子电阻；

利用容量加权法根据如下公式计算所述变压器等值参数：

其中，S_T和S_{T_eq}分别表示等值前后的变压器容量，Z_T和Z_{T_eq}分别表示等值前后的变压器阻抗；

利用输入风能不变原则根据如下公式计算所述风速等值参数：

其中，v_eq表示等值后的风速，v_i表示第i台风电机组对应的风速；

利用控制性能不变原则根据如下公式计算所述控制等值参数：

其中，表示等值前的第i台风电机组的无功功率控制参考值，Q_{ref_eq}表示等值后的风电机组的无功功率控制参考值。