DIgSILENT中的风电机组模型

简介：
本简介介绍在电力系统仿真软件DIgSILENT中如何建立和应用风电机组模型，探讨其参数设置与实际风电场运行特性的匹配方法。 ### DIgSILENT中的风机模型 #### 概述 本报告主要介绍了一种在电力系统仿真工具DIgSILENT中实现的风力发电机模型及其控制策略，这些模型依据丹麦技术大学Risø国家实验室及奥尔堡大学2001年至2007年间的研究项目开发。该数据库旨在支持对不同运行模式下风力发电机组与电网之间相互作用的分析。 报告详细介绍了建模方法，包括组件级和系统级，并涵盖了DIgSILENT中内置的电气元件模型（如感应发电机、功率转换器、变压器等）以及用户利用DIgSILENT动态模拟语言DSL开发的非电气部件模型。此外还探讨了如何将风力发电机组初始化到电力系统仿真的问题。 #### 风机类型 报告主要关注以下两种类型的风机： 1. **固定速度主动失速型**：这种风机具有固定的转速，通过叶片角度调整来控制输出功率，通常采用异步发电机。尽管结构简单且成本较低，但其效率在低风速条件下受限。 2. **变频双馈感应发电机型**：这类风机使用了双馈感应发电机（DFIG），能够适应广泛的运行速度范围，并通过调节转子电流来控制输出功率和频率。这种设计提高了风能的利用效率。 #### 模型细节 - **电气部件模型** - **感应发电机**：DIgSILENT提供了详细的静态与动态特性。 - **功率转换器**：包括电压源变换器（VSC）和电流源变换器（CSC），用于变频风机中调节转子侧的电流。 - **变压器**：提供多种型号以匹配不同应用中的电网与发电机之间的电压等级。 - **非电气部件模型** - **风速模拟器**：通过仿真不同的风速来评估其对发电性能的影响。 - **空气动力学模型**：描述叶片气动载荷如何随着风的变化影响输出功率。 - **机械系统模型**：包括传动链的动态行为等。 #### 初始化问题 报告还讨论了将风机模型初始化至电力系统仿真的过程，这涉及设置初始条件以确保仿真结果与实际状况一致。例如，需要考虑初期风速、发电机转速和控制系统参数设定等因素。 #### 结论 DIgSILENT工具为深入分析风力发电机组与电网交互提供了支持，并有助于优化整体性能设计及调试工作。无论是固定速度主动失速型还是变频双馈感应类型风机，该平台都可提供全面的支持来理解复杂系统行为并进行有效的规划和测试。