双馈异步发电机风电场等值建模研究

本论文分析了以双馈风电机为例的变速恒频风力发电机组的基本结构和工作原理,在此基础上建立了变速恒频双馈风力发电机的数学模型和其他各个部分的模型,由此建立了双馈风电机组风电场并网运行的动态数学模型。采用基于风电场输出特性的等值方法将双馈风电机组风电场等值为一台风机。详细介绍了尾流效应对风电场不同位置的风机风速的影响,从理论上详细分析了采用基于风电场输出特性的等值方法在不考虑尾流效应的情况下造成的对等值精度的影响。将基于风电场输出特性的等值方法与尾流效应模型结合,得到的等值结果与未考虑尾流效应得到的等值结果对比验证,证明该等值方法考虑尾流影响后得到的等值结果精度有所提高,而且仿真时间并没有增加。 采用基于风电场输出特性的等值方法与尾流效应模型结合的等值模型,将双馈风电机组的风电场等值为一台等值机,对该风电场并网后在风速扰动下和风场侧故障下的运行特性做仿真分析,仿真结果表明双馈风力发电机组风电系统不仅可以保证风能的最大利用效率,还能使风机的有功和无功调节能力得到充分发挥,从而提高了双馈风电场接入电网的稳定性,保证整个系统的稳定运行,该仿真结果也证明了所用等值方法的合理性和有效性。