[发明专利]基于有功响应的双馈型风电场动态等值方法

摘要

基于有功响应的双馈型风电场动态等值方法，涉及电力系统仿真建模技术领域。本发明是为了解决现有的风电场等值方法无法兼顾计算量和等值精度，同时无法离线完成风机分群的问题。搭建风电机组电磁暂态模型进行三相短路仿真和现场测试实验对比，若精度符合标准则获取风电机组在全风速运行区域内的暂态有功功率响应曲线，根据其聚群特性获得分群指标；根据等值精度要求设定有功功率误差阈值，进行典型风速分布的等值算例计算，若精度不满足要求，添加对应风速段内单机等值风速作为补充分割点；依据离线获得分群指标，将实际风电场各群内机组等值为一台，计算各等值机组和集电网络的等效参数获得风电场等值模型。用于建立风电场等值模型。

主权项

1.基于有功响应的双馈型风电场动态等值方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、搭建双馈型风电机组的电磁暂态模型，分别在该风电机组的小功率输出和大功率输出两种工况下，进行三相短路故障仿真，将该仿真获得的参数数据与现场测试实验获得的参数数据对比，获得仿真结果与现场实验测试结果的加权平均绝对误差，该加权平均绝对误差符合标准精度要求，则执行步骤二；步骤二、获取全风速运行区域内双馈型风电机组暂态模型在并网点处发生三相短路故障时的暂态有功功率响应曲线，根据该曲线上的聚群特性，获得分群指标；步骤三、根据实际等值精度要求设定有功功率误差阈值，进行典型风速分布的等值算例计算，获得各算例的有功相对等值误差，将各算例的有功相对等值误差分别与设定有功功率误差阈值比较，对分割点进行验证，若某个算例的有功相对等值误差大于设定有功功率误差阈值，则对该算例添加对应风速段内的单机等值风速作为补充分割点；步骤四、根据步骤二和步骤三离线获得的分割点，取分割点的并集作为分群指标划分风电机组，将各群内的风电机组等值为一台，计算各等值机组的等效参数和相应的集电网络等效参数，获得风电场等值模型；步骤一中，仿真获得的参数数据为风电机组出口处的电压、电流、有功功率和无功功率；步骤一中，将该仿真获得的参数数据与现场测试实验获得的参数数据对比，获得仿真结果与现场实验测试结果的加权平均绝对误差的具体过程为：将有功功率响应曲线与现场测试的有功功率数据进行对比，将无功功率响应曲线与现场测试的无功功率数据进行对比，将电压的响应曲线与现场测试的电压数据进行对比，将电流的响应曲线与现场测试的电流数据进行对比，根据公式：分别获得时间段A1、B1、B2、C1和C2内仿真获得的参数数据与现场测试的该参数数据的加权平均绝对误差F_ii，式中，K_end，K_start为各时间段数据的起始序号，X_M(i)和X_s(i)分别为第i个点的实测值和仿真值，F为电压、电流、有功功率或者无功功率总的加权平均绝对误差，F_A1为时间段A1内仿真获得的参数数据与现场测试的该参数数据的加权平均绝对误差；F_B1为时间段B1内仿真获得的参数数据与现场测试的该参数数据的加权平均绝对误差；F_B2为时间段B2内仿真获得的参数数据与现场测试的该参数数据的加权平均绝对误差；F_C1为时间段C1内仿真获得的参数数据与现场测试的该参数数据的加权平均绝对误差；F_C2为时间段C2内仿真获得的参数数据与现场测试的该参数数据的加权平均绝对误差；将加权平均绝对误差F值与标准的精度值比较，确定搭建双馈型风电机组的暂态模型和实际测得的风电机组的动态特性一致。