[发明专利]一种基于自启动系统的海上风电并网仿真建模方法

说明书

本发明公开了一种基于自启动系统的海上风电并网仿真建模方法，包括：根据具体风电场工程数据测算容量参数；根据所述容量参数，基于Matlab/Simulink平台搭建自启动系统模型，并利用预先获取的典型电气参数建立计及充电电容的海缆模型；基于Matlab/Simulink平台搭建风机模型、箱式变压器模型及风机辅机系统模型；利用自启动系统对海缆模型、箱式变压器模型及风机辅机系统模型组成的系统进行建压过程仿真；利用自启动系统对风机模型组成的系统进行仿真，实现风机并入自启动系统，本发明基于Matlab/Simulink仿真系统平台，利用自启动系统实现了风机平稳并网，本发明提出一种针对自启动系统的海上风电并网仿真建模方法，实现大幅缩短海上风电并网周期。

技术领域

本发明涉及一种基于自启动系统的海上风电并网仿真建模方法，属于风电并网技术领域。

背景技术

风能是可再生的清洁能源，近年来，江苏海上风电发展迅猛。预计到“十四五”末，江苏海上风电总规模将达1300万千瓦左右，发电能力与2019年南京最高用电负荷相当，海上风电发展势头迅猛，未来市场广阔。如此大规模的海上风电资源接入，必将取代大量传统化石能源发电，从而减少碳排放量。

目前海上风电的工程建设模式是先将海上升压站搭建完成，等正式电源送达海上升压站后，才能够对风机进行送电调试。然而，受陆上升压站及海缆敷设周期影响，正式电源送达海上升压站时间并不确定，如果可以利用新技术在正式电源送达海上升压站前就完成风机调试，那么海上风电的建设周期将大大缩减。

现有一种自启动系统，主要包括柴油发电机组模块、可变负载模块与两变压器模块，各部分通过电缆连接，通过搭建自启动系统对风机进行送电调试，从而提前完成风机预调试工作，待正式电源送达后风机直接并网，大大缩减海上风电基建周期，但还没有提出针对自启动系统的海上风电并网仿真建模方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于自启动系统的海上风电并网仿真建模方法，基于Matlab/Simulink平台搭建自启动系统模型，实现了利用自启动系统对风机进行预调试消缺及并网过程的仿真。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种基于自启动系统的海上风电并网仿真建模方法，包括：

根据具体风电场工程数据测算自启动系统柴油发电机组、可变负载及变压器的容量参数；

根据所述容量参数，基于Matlab/Simulink平台搭建自启动系统模型，并利用预先获取的典型电气参数建立计及充电电容的海缆模型；

针对目前海上风电主流的鼠笼式异步风力发电机，基于Matlab/Simulink平台搭建风机模型、箱式变压器模型及风机辅机系统模型；

利用自启动系统与所述海缆模型组成的系统进行建压过程仿真；

利用自启动系统对海缆模型及箱式变压器模型组成的系统进行建压过程仿真；

利用自启动系统对海缆模型、箱式变压器模型及风机辅机系统模型组成的系统进行建压过程仿真；

利用自启动系统对风机模型组成的系统进行仿真，实现风机并入自启动系统。

进一步的，所述自启动系统柴油发电机组、可变负载及变压器的容量参数测算方法如下：

可变负载容量参数选取方法，包括：选取能够充分抵消无功容量并留有一定裕度用于灵活调节的可变负载容量；并选取能够在风机并网发电时抵消风机发出的有功功率以维持系统有功平衡，并留有一定裕度用于灵活调节的可变负载的阻性容量；

柴油发电机组容量参数选取方法，包括：尽可能选取容量大的柴油发电机组容量参数以保证风电调试的成功率；