风电场动态等值建模理论与方法项目的适用性分析

随着大型并网风电场容量和数量的增加，风电场动态等值建模理论与方法已成为基础性和应用性研究课题。针对风电场模型的不同应用目的风电场风速及风功率预测方法研究综述，需要给出相应的风电场等值建模方法。项目的主要工作如下：首先，针对风速波动下定速机组风电场，提出了一种变参数等值方法。利用该方法建立的风电场模型可有效解决无功功率误差问题；针对风速波动下变速速机组风电场风电场风速及风功率预测方法研究综述，进行了风电场单机表征模型的适用性分析。同时深入探讨了故障条件下双馈机组风电场的分群等值方法以及直驱永磁机组风电场的单机表征等值方法。其次，提出了一种适用于低电压穿越分析的风电场等值方法，定义了风电场最易脱网判断指标，对比了桨距角动作分群方法和Crowbar动作分群方法，结果表明Crowbar动作分群方法更适用于双馈机组风电场低电压穿越能力的分析。再次，搭建了反映频率调节的直驱永磁风电机组控制模型，给出了适用于频率分析的风电场等值方法。结合吉林电网数据，进行了切负荷条件下的等值方法验证。最后，为了提高变流器的容量，采用了变流器共母线并联的结构，并对并联时的环流问题进行了研究。建立了环流的模型，分析了环流产生的机理和流通路径，进而提出了环流的控制策略。引入环流闭环，并对空间矢量调制技术做了改进，通过占空比补偿，实现对环流的抑制。为了应对电网电压的跌落故障，要控制变流器提高机组的低电压穿越能力。在分析了电网故障及其对机组影响的基础上，提出控制策略缓解故障造成的功率不平衡和直流母线电压波动。此外，由于电网发生故障时，常规锁相环会出现震荡，因此对电网故障锁相技术进行了研究。在实验室的永磁直驱风电平台上验证了变流器并联运行控制策略的有效性。该策略也可应用于大功率的风电变流器。