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新技艺在风能发电机情态摹拟构架进展里的践行

时间:2012-1-30 9:23:00   来源:中国发电机网   添加人:admin

  近年来,随着电力系统和电力电子技术的发展,新型系统元件不断投入,系统控制技术日益进步,使用PSASP的电力系统研究人员要求在潮流计算和暂态稳定程序中能够灵活建立各种一次设备和二次系统装置的模型。为满足这个要求,可以对已有程序加以增补,但这并不是好方法,因为所增加的内容不但要求与已有功能兼容,而且要对与之相关的部分作严密的处理。这就要求对原有程序的内容和结构有清楚的了解,其工作量和难度都很大。PSASP设计了用户自定义建模方法。通过用户自定义建模方法,用户在无须了解程序内部结构和编程设计的条件下,就可按自己计算分析的需要,用工程技术人员熟悉的概念和容易掌握的方法,设计各种模型,使其在原则上可以灵活模拟任何系统元件、自动装置和控制功能。如用户在开发新程序时能充分利用PSASP的资源,不但可减少开发的工作量,缩短开发周期,而且能提高新程序的可靠性。为此,在PSASP基础上开发了用户程序接口UPI的功能,使PSASP和用户程序的执行模块,通过接口文件传递数据,交替运行,共同完成一个计算任务。这一思路和作法,使PSASP变成开放的软件包:一方面其资源可为其他程序共享,另一方面也为PSASP自身的开拓和发展创造了非常有利的条件。

  异步风力发电机仿真结果算例和参数风力发电系统如2所示。系统基值容量:100MVA。系统基值电压:额定电压。异步风力发电机参数:额定功率为500kW;定子电阻为0.005Ω;定子电抗为0.044Ω;转子电阻(归算值)为0.017Ω;转子电抗(归算值)为0.117Ω;激磁电抗为2.545Ω。

  故障接地影响研究由仿真结果可知,假设系统运行稳定后算例的B1支路的M3侧3s发生三相接地故障,持续0.2s故障消失后风力异步发电机机端电压震荡,最后仍稳定,如4(a)。但持续0.4s故障消失后风力异步发电机机端电压崩溃,如4(c)。算例的B1支路的M3侧3s发生二相接地故障,持续0.2s故障消失后风力异步发电机机端电压震荡最后稳定,如4(b)。

  仿真结果说明:短路接地故障暂态结果的严重程度和故障发生地点、故障持续时间、故障相位有关,当故障发生地点离场越远,风电场电压稳定所受的影响越小;当故障持续时间越长,风电场电压稳定所受到的影响越大;三相故障后果比二相故障后果严重。风速变化和故障接地的仿真结果和文献[3]的结论是一致的,说明了用建立的风力异步发电机暂态稳定模型是可用的、正确的。

  结论与展望使用风电模型进行计算分析,此方法仿真过程专业,仿真结果准确,简化人工编程,输出结果多样化,因此是目前研究风力发电较好的方法。本文仿真过程对风电系统规划、设计、运行有重要参考意义,为今后风电机组更深入研究奠定了良好基础。另外,目前可使用函数调用的数值计算和电力模型库资源,使MATLAB的长于数值计算的能力和PSASP的电力专业性有效的结合起来,更好的研究风力发电。