双馈风电场动态等值方法、建模方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统技术领域，特别是设及一种双馈风电场动态等值方法、建模 方法及系统。
【背景技术】
[0002] 双馈风电场一般包含有几十台甚至上百台风电机组。在对其进行建模时，如果对 每台风电机组都单独建模，会大大增加电力系统仿真模型的复杂度和仿真计算时间，甚至 面临"维数灾"问题。为了降低仿真的复杂度，通常采用动态等值方法分群之后建模，对风电 机组进行分群，同一个群内的风电机组对应一台等值风电机组。
[0003] 传统的动态等值方法主要包括Ξ种:第一种方法为根据尾流效应和风向造成的风 速差异，依据风速的相近性进行动态等值;然而，运种方法只考虑了稳态风速指标，在故障 情况下风电场的故障等值效果较差，且当风电场风速差异较大时，会导致等值风电机组台 数的增加。第二种方法为:依据机组的同调性或控制器的动作情况为特征量实现动态等值； 该方法需要运用较复杂的算法，计算量大，且风速差异大时仍会导致等值风电机台数的增 加。第Ξ种方法为根据不同风速下的单台风电机组动态响应曲线的相似度进行动态等值； 但是风电场出口处的暂态响应特性是所有风电机组暂态响应的综合作用，而不是所有风电 机组暂态特性的线性叠加，该方法具有局限性。因此，传统的动态等值方法对应的等值效果 差D
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种等值效果优的双馈风电场动态等值方法、 建模方法和系统。
[0005] -种双馈风电场动态等值方法，包括如下步骤：
[0006] 从双馈风电场选取一台风电机组，对选取的风电机组进行故障仿真试验，获取各 预设风速下选取的风电机组在并网点处的第一组暂态有功功率响应曲线；
[0007] 从所述双馈风电场选取一串风电机组，对选取的一串风电机组进行所述故障仿真 试验，获取各预设风速下选取的一串风电机组在所述并网点处的第二组暂态有功功率响应 曲线；
[000引对所述双馈风电场进行所述故障仿真试验，获取各预设风速下所述双馈风电场在 所述并网点处的第Ξ组暂态有功功率响应曲线；
[0009] 分别根据所述第一组暂态有功功率响应曲线、所述第二组暂态有功功率响应曲线 和所述第Ξ组暂态有功功率响应曲线获取第一组群间分隔风速集、第二组群间分隔风速集 和第Ξ组群间分隔风速集，并根据所述第一组群间分隔风速集、所述第二组群间分隔风速 集和所述第Ξ组群间分隔风速集获取群间分隔风速并集；
[0010] 根据所述群间分隔风速并集对所述双馈风电场的风电机组进行分群，分别将各群 内的所有风电机组等效为一台等值风电机组。
[0011] -种双馈风电场动态等值系统，包括：
[0012] 单机仿真试验模块，用于从双馈风电场选取一台风电机组，对选取的风电机组进 行故障仿真试验，获取各预设风速下选取的风电机组在并网点处的第一组暂态有功功率响 应曲线；
[0013] 串联仿真试验模块，用于从所述双馈风电场选取一串风电机组，对选取的一串风 电机组进行所述故障仿真试验，获取各预设风速下选取的一串风电机组在所述并网点处的 第二组暂态有功功率响应曲线；
[0014] 风电场仿真试验模块，用于对所述双馈风电场进行所述故障仿真试验，获取各预 设风速下所述双馈风电场在所述并网点处的第Ξ组暂态有功功率响应曲线；
[0015] 群间分隔风速并集获取模块，用于分别根据所述第一组暂态有功功率响应曲线、 所述第二组暂态有功功率响应曲线和所述第Ξ组暂态有功功率响应曲线获取第一组群间 分隔风速集、第二组群间分隔风速集和第Ξ组群间分隔风速集，并根据所述第一组群间分 隔风速集、所述第二组群间分隔风速集和所述第Ξ组群间分隔风速集获取群间分隔风速并 集；
[0016] 动态等值模块，用于根据所述群间分隔风速并集对所述双馈风电场的风电机组进 行分群，分别将各群内的所有风电机组等效为一台等值风电机组。
[0017] 上述双馈风电场动态等值方法和系统，选取一台风电机组进行故障仿真试验得到 第一组暂态有功功率响应曲线、选取一串风电机组进行故障仿真试验得到第二组暂态有功 功率响应曲线、对双馈风电场进行故障仿真试验得到第Ξ组暂态有功功率响应曲线，分别 根据第一组暂态有功功率响应曲线、第二组暂态有功功率响应曲线和第Ξ组暂态有功功率 响应曲线获取第一组群间分隔风速集、第二组群间分隔风速集和第Ξ组群间分隔风速集， 并得到群间分隔风速并集，根据群间分隔风速并集对双馈风电场的风电机组进行分群，每 一个群内的风电机组等效为一台等值风电机组。通过综合考虑Ξ种故障仿真试验结果，策 略原理简单，物理含义明确，不需要复杂的计算，而且对风速数据和故障点位置具有良好的 适应性，可W有效解决由于风速差异较大而导致的等值效果较差、等值机台数增加或计算 量大的缺点。
[0018] -种双馈风电场建模方法，包括如下步骤：
[0019] 分别计算上述的各等值风电机组的等效参数、等值变压器的等效参数和集电网络 的等效参数；
[0020] 根据各等值风电机组的等效参数、所述等值变压器的等效参数和所述集电网络的 等效参数建立双馈风电场等值模型。
[0021] -种双馈风电场建模系统，包括：
[0022] 参数计算模块，用于分别计算上述的各等值风电机组的等效参数、等值变压器的 等效参数和集电网络的等效参数；
[0023] 模型建立模块，用于根据各等值风电机组的等效参数、所述等值变压器的等效参 数和所述集电网络的等效参数建立双馈风电场等值模型。
[0024] 上述双馈风电场建模方法和系统，在上述双馈风电场动态等值方法得到的等值风 电机组的基础上建立双馈风电场等值模型，建模操作简单，计算量小，对风速数据和故障点 位置具有良好的适应性。
【附图说明】
[0025] 图1为一实施例中本发明双馈风电场动态等值方法的流程图；
[0026] 图2为一实施例中本发明双馈风电场建模方法的流程图；
[0027] 图3为一应用例中单机暂态响应特性仿真模型图；
[002引图4为一应用例中第一组暂态有功功率响应曲线图；
[0029] 图5为一应用例中第二组暂态有功功率响应曲线图；
[0030] 图6为一应用例中第Ξ组暂态有功功率响应曲线图；
[0031 ]图7为一应用例中选取的两组风速数据图；
[0032] 图8为一应用例中在一故障点处第一组风速下分别对双馈风电场等值模型、传统 单机模型、详细模型进行故障仿真试验的暂态有功功率曲线图；
[0033] 图9为一应用例中在一故障点处第二组风速下分别对双馈风电场等值模型、传统 单机模型、详细模型进行故障仿真试验的暂态有功功率曲线图；
[0034] 图10为一应用例中在另一故障点处第一组风速下分别对双馈风电场等值模型、传 统单机模型、详细模型进行故障仿真试验的暂态有功功率曲线图；
[0035] 图11为一应用例中在另一故障点处第二组风速下分别对双馈风电场等值模型、传 统单机模型、详细模型进行故障仿真试验的暂态有功功率曲线图；
[0036] 图12为一实施例中本发明双馈风电场动态等值系统的模块图；
[0037] 图13为一实施例中本发明双馈风电场建模系统的模块图。
【具体实施方式】
[0038] 参考图1，本发明一实施例中的双馈风电场动态等值方法，包括如下步骤。
[0039] S110:从双馈风电场选取一台风电机组，对选取的风电机组进行故障仿真试验，获 取各预设风速下选取的风电机组在并网点处的第一组暂态有功功率响应曲线。
[0040] 其中，本实施例中的双馈风电场为所有双馈风电机组的额定出力值相同的风电 场。预设风速可W是全风速运行区域(风机的切入风速到切出风速，风速间隔为O.lm/s)内 的风速。并网点为风电机组的发电机接入供电电网的连接点。
[0041] 对选取的一台风电机组进行故障仿真试验，具体可W是在并网点处设置故障，检 测在不同的预设风速下单机在并网点处的有功功率数据，根据得到的有功功率数据得到第 一组暂态有功功率响应曲线。具体地，故障仿真试验可W离线进行。
[0042] 选取的风电机组在其并网点的故障影响特性是进行双馈风电场动态等值的基础。 由于无功功率不仅和风电机组特性有关，还取决于双馈风电场的无功补偿设备，因此采用 有功功率为特征量分析风电机组在其并网点的故障