一种基于扩展卡尔曼滤波的双馈风电场动态等值方法技术

本发明专利技术公开一种基于扩展卡尔曼滤波的双馈风力发电场动态等值方法。该方法包括：获取由多台双馈风力发电机组成的双馈风电场的参数；根据所有双馈风力发电机的数据进行含双馈风电场电力系统的潮流计算；采集风电场汇集母线上的数据作为量测信息；利用扩展卡尔曼滤波的方法对等值风机电抗参数及控制器参数进行动态辨识；对等值系统进行暂态稳定故障模拟验证该方法的准确性。本发明专利技术提供了一种有效的双馈风电场动态等值方法，利用在线参数估计的方法将双馈风电场等值成一台双馈风力发电机，避免了对双馈风电场建模时，由于其机组数量众多，造成的整个电场的模型阶数过高的问题，在保证仿真精度的情况下极大地提高了数据处理和计算结果分析的效率。

A DYNAMIC EQUIVALENCE METHOD FOR DOUBLE-FED WIND FARM BASED ON EXTENDED KALMAN FILTER

The invention discloses a dynamic equivalent method of doubly-fed wind farm based on extended Kalman filter. The method includes: obtaining parameters of doubly-fed wind farm composed of several doubly-fed wind turbines; calculating power flow of power system with doubly-fed wind farm based on data of all doubly-fed wind turbines; collecting data on bus of wind farm as measurement information; dynamic identification of reactance parameters and controller parameters of equivalent wind turbines using extended Kalman filter method; The accuracy of this method is verified by transient stability fault simulation of equivalent system. The invention provides an effective dynamic equivalence method of doubly fed wind farm. The doubly fed wind farm is equivalent to a doubly fed wind turbine by using the method of on-line parameter estimation, which avoids the problem that the model order of the whole electric field is too high due to the large number of units when modeling the doubly fed wind farm, and greatly improves data processing and simulation accuracy. The efficiency of calculation results analysis.

【技术实现步骤摘要】
一种基于扩展卡尔曼滤波的双馈风电场动态等值方法
本专利技术涉及风电系统领域，具体地，涉及一种基于扩展卡尔曼滤波的双馈风电场动态等值方法。
技术介绍
在全球经济高速发展的热潮下，资源浪费和环境污染日趋严重，开发和利用可再生的新能源也逐渐成为了时代的主题。作为其中的典型代表，风力发电事业由于其相对成熟的技术及低廉的成本成为了如今发展最快的新能源技术。但是，近年来，随着大规模的风电并网后，会对电力系统的稳定性产生明显的影响。为了制定出科学合理的电网运行调控方式，必须对含风电的电力系统进行大量的仿真研究。如果在这种反复的仿真中都采用风电场的详细模型，那么无疑会大大减慢仿真速度，从而造成大量时间的浪费。目前，在研究风电场电力系统的各种动态稳定问题时使用一台大容量的风力发电机组来代替整个风电场，从而达到降低仿真系统搭建难度、提高仿真计算速度的目的，因此无论是理论研究还是工程实际都希望能够得到准确描述大规模风电场整体特性的风电场模型。一个风电场通常由几十台甚至几百台风电机组构成，但其总容量仅相当于一台大型的火力发电机，尤其是对于双馈风力发电机组(DFIG)这样含有风力机、发电机、电力电子变流器及其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于扩展卡尔曼滤波的双馈风电场动态等值方法，其特征在于，该方法首先获取由多台双馈风力发电机组成的双馈风电场的参数；基于所有双馈风力发电机的数据进行含双馈风电场电力系统的潮流计算并采集风电场汇集母线上的数据作为量测信息；然后利用扩展卡尔曼滤波的方法对等值风机电抗参数及控制器参数进行动态辨识；最后将等值风机代替风电场接入多机系统；并对系统进行暂态稳定故障模拟验证该方法的准确性。

【技术特征摘要】
1.一种基于扩展卡尔曼滤波的双馈风电场动态等值方法，其特征在于，该方法首先获取由多台双馈风力发电机组成的双馈风电场的参数；基于所有双馈风力发电机的数据进行含双馈风电场电力系统的潮流计算并采集风电场汇集母线上的数据作为量测信息；然后利用扩展卡尔曼滤波的方法对等值风机电抗参数及控制器参数进行动态辨识；最后将等值风机代替风电场接入多机系统；并对系统进行暂态稳定故障模拟验证该方法的准确性。2.如权利要求1所述的基于扩展卡尔曼滤波的双馈风电场动态等值方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：包括：a、对含双馈风电场的系统进行潮流计算；b、在风电场的汇集母线上采集量测信息；c、利用扩展卡尔曼滤波进行等值风机参数辨识；d、对等值系统进行暂态稳定故障模拟验证该方法的准确性。3.根据权利要求2所述的基于扩展卡尔曼滤波的双馈风电场动态等值方法，其特征在于，在步骤a中，首先对含双馈风电场的系统进行潮流计算得到稳态运行时的数据，并对每台双馈风力发电机建立完整的12阶动态模型如式(1)、(2)所示：其中，Idr、Iqr、Ids、Iqs分别为双馈感应发电机转子侧、定子侧d、q轴电流分量；s为双馈感应发电机转差率；x1为机侧变流器外环有功功率控制对应的状态变量；x2为机侧变流器外环无功功率控制对应的状态变量；x3为机侧变流器内环q轴电流控制对应的状态变量；x4为机侧变流器内环d轴电流控制对应的状态变量；x5为网侧变流器外环直流电压控制对应的状态变量；x6为网侧变流器内环d轴电流控制对应的状态变量；x7为网侧变流器内环q轴电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彤，高明阳，王增平，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11