【技术实现步骤摘要】
风电场仿真测试方法、装置和风电场仿真模型
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风电场仿真测试方法、装置和风电场仿真模型。
技术介绍
近年来，随着我国风电机组单机以及风电场装机容量的增加，对风电的并网质量要求也逐渐提高。例如要求风电机组具备高、低电压穿越；要求风电场并网点具备一定电压、潮流调节能力；要求风电场特定断面的阻抗特性满足稳定性要求等。由于现代风电控制系统采用了大量全控型电力电子设备，因此风电控制系统对风电并网电能质量起着重要的影响作用。为了提高风电并网质量，有必要对风电控制系统进行充分的测试。现有风电机组的仿真模型包括详细模型和集总模型两大类。详细模型基于经典电机状态方程，能够描述并网风电机组的稳态、暂态与次暂态特性。但采用详细模型对整个风电场进行实时仿真时，因一台仿真器只能同时计算有限个风电机组，故需要同时使用多台仿真器进行并行计算，其操作不方便，且仿真效率较低。集总模型基于等效原理，将整个风电场等效成单台或多台风电机组。但由于对风电场进行了集总等效，对应地也需要对风电控制系统进行改造，因而...
【技术保护点】
1.一种风电场仿真测试方法，其特征在于，适用于预先构建的风电场仿真模型；所述风电场仿真模型包括CPU模块、FPGA模块和N台风电机组；所述风电机组由三相受控电流源表示；N≥1；所述风电场仿真测试方法包括步骤：/n所述CPU模块在每一预设的CPU计算时步内，分别测量所述N台风电机组的端口三相电压，并依次输入所述FPGA模块中；/n所述FPGA模块根据每一所述风电机组的端口三相电压计算对应的风电机组的状态方程，得到每一所述风电机组的端口三相电流，并输入所述CPU模块以作为对应的所述风电机组的控制量。/n
【技术特征摘要】
1.一种风电场仿真测试方法，其特征在于，适用于预先构建的风电场仿真模型；所述风电场仿真模型包括CPU模块、FPGA模块和N台风电机组；所述风电机组由三相受控电流源表示；N≥1；所述风电场仿真测试方法包括步骤：
所述CPU模块在每一预设的CPU计算时步内，分别测量所述N台风电机组的端口三相电压，并依次输入所述FPGA模块中；
所述FPGA模块根据每一所述风电机组的端口三相电压计算对应的风电机组的状态方程，得到每一所述风电机组的端口三相电流，并输入所述CPU模块以作为对应的所述风电机组的控制量。
2.如权利要求1所述的风电场仿真测试方法，其特征在于，以预设的FPGA时钟周期为间隔，依次将每一所述风电机组的端口三相电压输入所述FPGA模块中；其中，所述CPU计算时步大于N倍的所述FPGA时钟周期。
3.如权利要求2所述的风电场仿真测试方法，其特征在于，所述风电机组的状态方程的计算时长为M个所述FPGA时钟周期；其中，M≥N。
4.如权利要求3所述的风电场仿真测试方法，其特征在于，所述风电机组的状态方程的计算过程具体为：
利用三相静止坐标系到两相静止坐标系变换公式，根据所述端口三相电压计算所述发电机组的定子在两相静止坐标系的电压分量；
利用后退欧拉法，根据所述电压分量更新所述风电机组的定子和转子的磁链状态变量；
根据所述磁链状态变量计算所述风电机组的定子和转子在两相静止坐标系的电流分量；
利用两相静止坐标系到三相静止坐标系变换公式，根据所述风电机组的定子的所述电流分量计算所述风电机组的定子的端口三相电流。
5.如权利要求4所述的风电场仿真测试方法，其特征在于，在所述根据所述磁链状态变量计算所述风电机组的定子和转子在两相静止坐标系的电流分量之后，还包括：
根据转矩方程计算所述风电机组的电磁转矩；
根据风电机组机械方程计算所述风电机组的转子的转速。
6.如权利要求5所述的风电场仿真测试方法，其特征在于，所述发电机组的定子在两相静止坐标系的电压分量满足公式：
其中，Vsα表示所述风电机组的定子在两相静止αβ坐标系的α轴的电压分量；Vsβ表示所述风电机组的定子在两相静止αβ坐标系的β轴的电压分量；Va、Vb和Vc表示所述风电机组的...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚文明，赵晓斌，朱喆，李岩，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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