风电场模型研究及应用

随着风电技术的日益成熟,风力发电已成为全球电力系统重要的主流发电技术。无论国内还是国外,都在对风电接入电力系统进行探索和研究,并取得了一定的研究成果。但仍存在一些问题,如实际工程应用中的风电场模型较粗糙。因此,需要建立比较精确、工程实用的风电场模型。 本文采用Matlab作为建模和仿真工具。首先,建立恒速风力发电机和双馈风力发电机的稳态数学模型,在此基础上建立了包含集电系统的风电场稳态模型。将该模型应用于实际电网并进行潮流计算,与忽略集电系统的风电场模型对比,说明风电场稳态等值过程中计及集电系统的意义。应用风电场稳态模型分析风电场接入系统对系统潮流和网损的改变。 其次,建立风电场动态模型,包括详细模型和不同程度的简化模型。通过仿真说明不同情况下各种简化模型的精确度。采用简化模型分析风电场并网对系统暂态稳定性的影响,并与火电机组代替风电场仿真结果比较,说明不同类型风力发电机组对系统暂态稳定性影响不同且在暂态分析中用火电机组近似等效风电场计算结果存在误差。 最后,建立适于谐波分析的双馈风力发电机动态模型,分析双馈风力发电机并网运行带来的谐波污染,结果表明双馈风力发电机接入系统运行能够满足国家谐波标准。