[发明专利]降低双馈感应风电机组并网的网损微增率方法

摘要

降低双馈感应风电机组并网的网损微增率方法，包括以下步骤：（1）建立双馈感应风电机组潮流模型；（2）计算双馈感应风电机组潮流模型在MPPT方式下，在不同接入点的网损微增率及节点电压；（3）综合比较步骤（2）所得到的结果，确定网损微增率最小和节点电压最稳定的点为最佳接入点。本发明综合能量的角度来确定最优接入点，从而提高输电效率。

主权项

1.一种降低双馈感应风电机组并网的网损微增率方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立双馈感应风电机组潮流模型；(2)计算双馈感应风电机组潮流模型在MPPT方式下，在不同接入点的网损微增率及节点电压；(3)综合比较步骤(2)所得到的结果，确定网损微增率最小和节点电压最稳定的点为最佳接入点；步骤(1)中，建立双馈感应风电机组潮流模型的具体过程如下：(1‑1)建立风力机机械功率模型：确定风力机捕捉的机械功率P_W与风速V_W之间的关系，其中，ρ为空气密度，R—为风力机的扫风面积，V_W为风速，C_P为风能转换系数；C_P的表达式为其中，c1～c9为系数项，λi为中间变量，λ为叶尖速比，ωw为风力机的转速；结合双馈感应风电机典型有功特性曲线图确保双馈感应风电机工作在MPPT方式下；(1‑2)结合双馈感应风电机的结构图以及等值电路图确定双馈感应风电机功率平衡方程以及转矩平衡方程；功率平衡方程如下：对于电网的功率平衡：ΔPs＝‑PDFIG‑Psm‑Psg＝0；ΔQs＝‑QDFIG‑Qsm‑Qsg＝0；式中ΔPs为有功功率差值，PDFIG为双馈感应风电机发出的有功功率，Psm为定子节点到励磁回路消耗的有功功率，Psg为定子节点到变流器消耗的有功功率；ΔQs为无功功率差值，QDFIG为双馈感应风电机发出的无功功率，Qsm为定子节点到励磁回路消耗的无功功率，Qsg为定子节点到变流器消耗的无功功率；对于励磁回路的功率平衡：ΔPm＝‑Pms‑Pmr＝0；ΔQm＝‑Qms‑Qmr＝0；式中ΔPm为励磁回路的有功功率差值，Pms为励磁回路到定子的有功功率，Pmr为励磁回路到转子的有功功率；ΔQm励磁回路的无功功率差值，Qms为励磁回路到定子的无功功率，Qmr为励磁回路到转子的无功功率；对于变流器的功率平衡：ΔPg＝‑Prm‑Pgs＝0；ΔQg＝Qg.set‑Qgs＝0；式中ΔPg为变流器的有功功率差值，Pgs为变流器到定子的有功功率，Prm为转子到励磁回路的有功功率；ΔQg变流器的无功功率差值，Qg.set为变流器的额定无功功率，Qgs为变流器到转子的无功功率；转矩平衡方程如下：式中ΔT为转矩差，Pw为双馈感应风电机的额定功率，s为转差率，Pem为双馈感应风电机的电磁功率；(1‑3)在传统的潮流模型的基础上，将(1‑2)中的功率平衡方程以及转矩平衡方程作为约束条件，得到修正之后的双馈感应风电机组潮流模型；式中，ΔPsys表示电网有功功率变化量，ΔQsys表示电网无功功率变化量，ΔPm表示励磁回路的有功功率差值；ΔQm表示励磁回路的无功功率差值；ΔPg表示变流器的有功功率差值；ΔQg表示变流器的无功功率差值；ΔPs表示有功功率差值；ΔQs表示无功功率差值；ΔT表示转矩差；H'，N'，L'和J'为系数矩阵中的参数；Δθsys表示系统相角差，ΔUsys表示电网电压差，Δθm为励磁回路相角差，ΔUm为励磁回路电压差，Δθg表示变流器相角差，ΔUg为变流器电压差，Δθs表示定子相角差，ΔUs为定子电压差，ΔUr表示转子电压差。