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基于电网规范验证的风力发电机建模与仿真方法

作者: 来源: 日期:2021/3/15 14:04:21 人气:2

  为了能够提高国家电网的稳定性,电力部门对风电并网提出了发展越来越高的要求。制造商企业为了社会适应我们这些问题要求,开始研究采用系统仿真软件测试来加快产品研发工作速度,同时可以降低公司研发生产成本。2009年德国人民政府修订了《再生资源能源法EEG》,并对新建和现有的风力发电机和风电场,提出了新的要求。德国《发电厂接入中压电网的并网技术管理准则》规定,可用模型来分析我国风力发电机的动态特性。2010年3月德国FGW颁布了《发电机组信息技术基本准则第4部分(TR4):《发电机组和发电场电气工程特性仿真建模和验证要求》,对风电建模和仿真实验测试作了一个详细的规定。

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  德国风电并网相关技术指南:

  发电系统机组进行技术发展准则第3部分(TR3):《与中压、高压和超高压电网企业相连的发电机组电气工程特性的测定研究方法》。

  发电机组技术导则。第4部分(TR4):“发电机组和发电场电气特性的仿真建模和验证要求”。

  发电机组技术导则。第8部分(TR8):“中压、高压和特高压电网中发电机组和发电场的电气特性认证”。

  通常根据TR3和《国际电工委员会61400-21并网风电机组电能质量特性测试与评价》的要求和电网规范的要求,风电机组的试验需要在试验现场使用大型试验设备进行。

  一、测试和模拟程序

  上图是根据德国《发电厂接入中压电网的并网技术发展准则》的验证应用程序,包括发电机的建模、模拟实验验证和认证等,如何管理进行分析实际情况测试和仿真研究模型测试。

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  TR4模型验证程序

  步骤1:根据FGW TR3和德国国家电网技术规范的测量系统程序,对风力发电机可以进行LVRT现场管理测试。

  第2步:建立动态模拟模型。

  第3步:重新创建现场测试中执行的相同事件(例如电压下降),以进行模拟测试。

  第四步:将每个模拟案例的结果与相应的现场测试结果进行比较,并将均方根模拟结果与现场测试处理的数据进行比较。

  步骤5:在为三阶段(a、b和c)中分析每个数据序列,根据快速变化或稳定状态的值,使用暂时和稳定状态的间隔(见本文末尾的图)。

  二、风力以及发电机的建模与仿真

  风力发电机仿真测试时,需要对风电发电机和所接入的电网建模。电网是指如实际接入的电网或者等效接入的电网,包括电网跌落发生器等。由于用于风电并网研究的风电模型的建模深度和进行载荷分析的建模深度是不相同的。因此,风电建模应该在所采用的软件可分析的范围之内。


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