一种风电机组电气模型低电压穿越特性验证方法技术

本发明专利技术提供了一种风电机组电气模型低电压穿越特性验证方法，包括以下步骤：确定验证工况要求和所述风电机组电气模型低电压穿越特性验证的外部电网模型数据；根据所述验证工况要求分别进行仿真和实际测试，获得风电机组仿真结果和实际测试结果；对所述实际测试结果和所述仿真结果进行正序分量计算处理；对正序分量计算结果进行数据滤波；划分故障区间；根据故障区间的所述实际测试结果和所述仿真结果的偏差确定所述风电机组电气模型的准确度。该方法以风电机组低电压穿越实际测试结果为依据，对风电机组电气模型的仿真结果进行分区间多指标的偏差判定，充分考虑不同机型的低电压穿越控制特性，判定风电机组电气模型准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统仿真与验证领域的方法，具体讲涉及一种风电机组电气 模型低电压穿越特性验证方法。
技术介绍
在过去十年中风电发展迅速，已在世界范围内成为重要的电力供应部分。为了提 高电网的稳定性，各国的电力系统运营商都制定了风电场接入电网的技术要求，并采用经 过验证的风电机组模型，对风电场满足并网技术规定的程度进行仿真分析。 为了提高风电接入的电网稳定性，中国相继出台了国家电网企业标准Q/ GDW392-2009《风电场接入电网技术规定》、能源局（2010)433号文《风电机组并网检测管理 暂行办法》、国家标准GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》，对风电机组及风电 场并网提出了具体要求，也包含了对风电机组的电气模型、风电场电气模型的要求，要求能 通过仿真手段评估该风电场是否具有并网技术规定所要求的并网特性。 风电机组制造行业情况复杂，市场主流风电机组型号众多，其主要零部件配置多 种多样，这些给低电压穿越现场检测工作带来了很大压力，《风电机组低电压穿越能力一致 性评估办法》的试行有效的缓解了这一压力。评估办法要求风电机组模型建立完成后，进行 模型精度校验，确保模型准确性。依据校验合格的风电机组电气模型评价风电机组低电压 穿越特性。 因此，需要提供一种准确进行风电机组电气模型低电压穿越特性的验证方法。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种风电机组电气模型低电压穿越特性 验证方法。 实现上述目的所采用的解决方案为： -种风电机组电气模型低电压穿越特性验证方法，其改进之处在于：所述方法包 括以下步骤： I、确定验证工况要求和所述风电机组电气模型低电压穿越特性验证的外部电网 模型的数据； II、根据所述验证工况要求分别进行仿真和实际测试； III、对步骤II的结果进行正序分量计算处理； IV、对正序分量计算处理的结果进行数据滤波； V、划分故障区间； VI、根据故障区间的所述实际测试和所述仿真的结果的偏差确定所述风电机组电 气模型的准确度。 进一步的，所述检测工况要求包括大功率输出状态和小功率输出状态； 所述大功率输出状态包括三相对称故障和两相不对称故障情况下的电压跌落分 别至（0· 75±0· 05)Un、（0· 50±0· 05)Un、（0· 35±0· 05)Un、（0· 20±0· 05)Un 的工况； 所述小功率输出状态包括三相对称故障和两相不对称故障情况下的电压跌落分 别至（0· 75±0· 05)Un、（0· 50±0· 05)Un、（0· 35±0· 05)Un、（0· 20±0· 05)Un 的工况。 进一步的，所述外部电网模型的数据包括等效电网模型参数和电压跌落设备参 数； 所述等效电网模型参数包括：等效电网电压Ue和等效电网阻抗Ze; 所述电压跌落设备参数包括：限流阻抗Zi的电阻和电抗值、短路阻抗z2的电阻和 电抗值，以及开关Si和s2的动作时序。 进一步的，所述外部电网模型包括依次连接的等效电网电压Ue、等效电网阻抗Z e、 限流阻抗Zi、风电机组变压器和风电机组；所述限流阻抗Zi与开关Si并联，短路阻抗z2连 接于所述限流阻抗Zi与风电机组变压器间，所述短路阻抗z2通过开关s2接地。 进一步的，所述步骤II的结果包括仿真和实际测试的风电机组变压器与风电机 组之间的电压、电流和功率。 进一步的，所述步骤V包括以下步骤： S501、根据实际测试的电压数据，将实际测试与仿真的数据序列分为对应故障前、 故障期间、故障后三个时段的A时段、B时段、C时段； S502、根据有功功率的响应特性将所述B时段和所述C时段均分为暂态区间和稳 态区间； S503、根据无功电流的响应特性将所述B时段和所述C时段均分为暂态区间和稳 态区间。 进一步的，所述步骤S502和S503中，在考虑限流阻抗影响的情况下，所述C时段 包括所述暂态区间、所述稳态区间、限流阻抗引起的暂态区间和限流阻抗引起的稳态区间。 进一步的，所述步骤VI中的偏差包括平均偏差、平均绝对偏差、最大偏差和加权 平均绝对偏差； 各时段暂态区间分别计算所述平均偏差和所述平均绝对偏差，各时段稳态区间分 别计算所述平均偏差、所述平均绝对偏差和所述最大偏差。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果： 1、本专利技术提供的方法以风电机组低电压穿越实际测试结果为依据，对风电机组电 气模型的仿真结果进行分区间多指标的偏差判定，利于充分考虑不同机型的低电压穿越控 制特性，准确判定风电机组电气模型准确性； 2、本专利技术提供的方法以三相电压、三相电流为数据输入，对其正序分量计算结果 进行误差计算，更符合风电机组暂态特性考核需求； 3、本专利技术提供的方法划分故障区间时，充分考虑了不同机型的低电压穿越特性不 同，可依据测试数据波动自动进行暂态区间的判断，避免错误判断； 4、本专利技术提供的方法，充分考虑了测试数据波动情况，提出了不同的区间偏差考 核方法，综合评价测试结果与仿真结果的一致性。【附图说明】 图1为本专利技术的风电机组低电压穿越测试的外部电网结构示意图； 图2为本实施例中的故障分区示意图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做进一步的详细说明。 本专利技术提供了 ，该方法通过对风 电机组电气模型的仿真数据和实际测试数据进行一致性分析，对输入数据进行正序分量计 算和数据滤波，进行故障区间划分；对划分的各故障区间内的测试及仿真处理数据进行偏 差计算，根据上述偏差计算结果考核风电机组电气模型精度，保证风电机组电气模型的仿 真准确性。 该方法具体包括以下步骤： 步骤一、确定验证工况要求和所述风电机组电气模型低电压穿越特性验证的仿真 模型的外部电网模型数据； 步骤二、按照所述验证工况要求进行所述风电机组电气模型的仿真和对应风电机 组的实际测试，获得风电机组变压器低压侧或高压侧的电压、电流和功率的仿真结果和实 际测试结果； 步骤三、对所述实际测试结果和所述仿真结果进行正序分量计算处理； 步骤四、对正序分量计算处理的结果进行数据滤波； 步骤五、故障区间划分； 步骤六、根据各故障区间的所述实际测试结果和所述仿真结果的偏差确定所述风 电机组电气模型的准确度。 步骤一中，验证工况要求为进行检测时各工况要求，具体包括两种有功功率输出 状态：大功率输出状态（P>〇. 9Pn)和小功率输出状态（0. 1Ρη彡P彡0. 3Pn)。 大功率输出状态和小功率输出状态下，故障类型均包括三相对称故障和两相 不对称故障情况下电压跌落分别至（〇. 75±0. 05)Un、（0. 50±0. 05)Un、（0. 35±0. 05)Un、 (0.20±0.05)Un，综上共有16种工况。 风电机组电气模型低电压穿越特性验证的仿真模型的建模数据的获取方法为通 过数据采集点获取建模数据。 上述外部电网模型如图1所示，图1为本专利技术的风电机组低电压穿越检测的外部 电网结构示意图；本专利技术的方法只涉及外部等效电网及电压跌落装置的模型设置，外部等 效电网及电压跌落装置模型为通用模型，对于不同厂家的风电机组电气模型或是不同工况 只需改变参数设置。 该低电压穿越检测系统的等效电路图包括依次连接的等效电网电压％、等效电网 阻抗、限流阻抗Zi、风电机组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电机组电气模型低电压穿越特性验证方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：I、确定验证工况要求和所述风电机组电气模型低电压穿越特性验证的外部电网模型的数据；II、根据所述验证工况要求分别进行仿真和实际测试；III、对步骤II的结果进行正序分量计算处理；IV、对正序分量计算处理的结果进行数据滤波；V、划分故障区间；VI、根据故障区间的所述实际测试和所述仿真的结果的偏差确定所述风电机组电气模型的准确度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹莹，李庆，秦世耀，贺敬，陈子瑜，张梅，张利，张元栋，唐建芳，朱琼锋，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，中电普瑞张北风电研究检测有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11