[发明专利]一种双馈风机等效模拟的仿真建模方法

权利要求书

1.一种双馈风机等效模拟的仿真建模方法，所述双馈风机的变频器部分采用受控源模拟，其特征在于，所述建模方法包括如下步骤：

(1).建立双馈风电机组电路模型；

(2).建立双馈风机等效模型；

(3).建立双馈风机并网测试系统；

(4).搭建多风机测试系统；

其中，在步骤2中：所述双馈风机等效模型基于双馈风机变频器交流侧受控电压源和直流侧受控电流源的特性建立。

2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述双馈风电机组电路模型包括风功率系统、风力发电机、交-直-交变频器和控制系统；所述风功率系统、所述交-直-交变频器和所述风力发电机依次连接；所述风功率系统和所述风力发电机分别向所述控制系统传输信号；所述控制系统与所述交-直-交变频器相互通信。

3.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，所述控制系统为两部分，第一部分对最优风功率跟踪及风电机组无功功率进行控制；第二层为功率解耦控制，以第一层控制所确定的最优转速及无功功率参考值为控制目标。

4.根据权利要求3所述的建模方法，其特征在于，对所述最优风功率跟踪的控制是根据实时风速确定风机转子最优转速，以实现最大程度的风能利用；对所述无功功率的控制是根据无功功率控制策略确定风电机组的无功参考值。

5.根据权利要求3所述的建模方法，其特征在于，所述控制系统的第二部分包括：双馈风机转子侧控制系统和网侧控制系统；所述双馈风机转子侧控制系统接收所述风力发电机出口电压、电流、转子电流以及转速、无功参考设定值信号；所述网侧控制系统接收所述网侧变频器出口电压、电流以及直流电压和无功功率设定值信号。

6.根据权利要求3所述的建模方法，其特征在于，所述双馈风机转子侧控制系统采用基于定子磁链定向的功率解耦控制；所述网侧控制系统采用基于电网电压定向的功率解耦控制。

7.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，所述风力发电机采用鼠笼式感应电动机；其中，同步旋转dq0坐标系下双馈感应电机的电压方程为：

usd=dψsddt-ωNψsq+Rsisd]]>

usq=dψsqdt+ωNψsd+Rsisq]]>

urd=dψrddt-ωsψrq+Rrird]]>

urq=dψrqdt+ωsψrd+Rrird]]>

式中，u_sd、u_sq、u_rd、u_rq分别为定子绕组和转子绕组电压的d轴和q轴分量；R_s和R_r分别为定子绕组和转子绕组相电阻；i_sd、i_sq、i_rd、i_rq分别为定子绕组和转子绕组电流的d轴和q轴分量；ω_N为同步旋转速度；ω_s为滑差角速度；ψ_sd、ψ_sq、ψ_rd、ψ_rq分别为定子和转子d轴和q轴的磁链；

风力发电机组的磁链方程为：

ψ_sd＝(L_ss+L_m)i_sd+L_mi_rd

ψ_sq＝(L_ss+L_m)i_sq+L_mi_rq

ψ_rd＝(L_rr+L_m)i_rd+L_mi_sd

ψ_rq＝(L_rr+L_m)i_rq+L_mi_sq

其中，L_ss、L_rr、L_m分别为定子和转子每相漏感，以及定子与转子间的互感。