【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统运行和控制
，尤其是一种风电场级多工况双馈机组静态稳定降阶方法。
技术介绍
随着风力发电行业的迅猛发展，双馈感应发电机(Doubly Fed Induction Generater,DFIG)以其具有的变速恒频运行特性、能够参与系统的无功功率调节等一系列优势得到了越来越多的青睐，目前已成为风电场的主流发电机。然而，双馈风电机组包括风轮机、机械轴系、发电机、PWM变频器、控制系统等结构，模型较为复杂，接入电力系统后会改变系统的本征结构，带来新的静态稳定问题，同时在风场级的分析时会造成“维数灾”。目前，在双馈风电场接入系统的静态稳定分析中，采用传统的双馈风电机组静态稳定简化模型可能会遗漏重要的主导模态，采用双馈风电机组的详细模型十分复杂，阶数很高，在风电场级的稳定分析中会造成“维数灾”。因此，需要对双馈机组的数学模型进行降阶。然而，双馈风电机组具有次同步运行工况、超同步运行工况和功率限制工况，现有的降阶模型只考虑了其中的一种或两种运行工况，同时没有对降阶模型的准确性进行验证。而且，没有考虑将单机降阶模型扩展至风电场级别时的适用性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、考虑多种运行工况且能够保证主导模态完整的前提下最大程度降低模型阶数，避免出现维数灾的风电场级多工况双馈机组静态稳定降阶方法。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种风电场级多工况双馈机组静态稳定降阶方法，包括以下步骤：步骤1、建立双馈机组坐标系系统，构建双馈机组的超同步、次同步和功率限制的三种不同工况详细模型；步骤2、基于...
【技术保护点】
一种风电场级多工况双馈机组静态稳定降阶方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立双馈机组坐标系系统，构建双馈机组的超同步、次同步和功率限制的三种不同工况详细模型；步骤2、基于李雅普诺夫第一法和主导模态法建立不同工况的单机降阶模型，确定不同工况的主导模态，采用时域仿真法验证单机降阶模型的准确性；步骤3、将单机降阶模型扩展至风电场，并验证适用性。
【技术特征摘要】
1.一种风电场级多工况双馈机组静态稳定降阶方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立双馈机组坐标系系统，构建双馈机组的超同步、次同步和功率限制的三种不同工况详细模型；步骤2、基于李雅普诺夫第一法和主导模态法建立不同工况的单机降阶模型，确定不同工况的主导模态，采用时域仿真法验证单机降阶模型的准确性；步骤3、将单机降阶模型扩展至风电场，并验证适用性。2.根据权利要求1所述的一种风电场级多工况双馈机组静态稳定降阶方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤为：(1)建立系统参考坐标系、发电机转子参考坐标系、定子磁链参考坐标系和网侧变频器交流电压参考坐标系；(2)基于DIgSILENT构建机械轴系、发电机、机侧变频器及其控制系统、网侧变频器及其控制系统和桨距角控制系统的超同步、次同步和功率限制的三种不同工况下的双馈机组详细模型，明确发电机方程惯例，统一定子磁链参考坐标系，从而保证在降阶过程中不漏掉任何一种主导状态变量；所述机械轴系模型在双馈机组超同步和次同步工况下的状态方程为：所述发电机模型在双馈机组超同步和次同步工况下的状态方程为：上式中，上标“SF”表示基于定子磁链参考坐标系下的值；所述机侧变频器及其控制系统模型在双馈机组超同步和次同步工况下的状态方程为：其中，上式中，上标“GC”为表示基于网侧变频器交流电压参考坐标系下的值；所述网侧变频器及其控制系统模型在双馈机组超同步和次同步工况下的状态方程为：所述桨距...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁一，刘崇茹，杨芳，王旭东，时燕新，黄潇潇，康宁，张志君，姜宁，袁中琛，于建成，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，华北电力大学，国家电网公司信息通信分公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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