[发明专利]一种高渗透率风电场的实时数字仿真建模的方法

权利要求书

1.一种高渗透率风电场的实时数字仿真建模的方法，其特征在于，所述风电场包括至少两个风电机群，每个所述风电机群包括风速模型（1）、风力发电机（2）、网侧变流器（3）、转子侧变流器（4）、变流器控制电路（5）、转子保护电路（6）、转子电路启动电路（7）、故障期间控制电路（8）、撬棒电路（10）、定子断路器（11）和接口变压器（12）；

所述风速模型（1）靠近风力发电机（2），模拟不同的风况；

所述故障期间控制电路（8）一端与馈线电压连接，另一端连接所述交流器控制电路（5）和所述撬棒电路（10），监测所述风电机群内的所述馈线电压，控制所述风电机群故障期间的运行；

所述转子保护电路（6）一端与所述风力发电机（2）相连，另一端通过所述转子保护电路启动电路（7）与所述馈线电压连接；

所述交流器控制电路（5）控制连接所述网侧变流器（3）和所述转子侧变流器（4）；

所述转子侧变流器（4）和所述撬棒电路（10）与所述风力发电机（2）的转子连接；

所述定子断路器（11）与所述风力发电机（2）的定子连接；

所述接口变压器（12）与定子断路器（11）和电网连接。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风力发电机（2）的类型包括双馈型、鼠笼型和直驱型。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风速模型（1）模拟的风况包括：基本风、阵风、渐变风和随机风。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转子保护电路启动电路（7）和所述故障期间控制电路（8）的一端均与所述馈线电压连接，以所述馈线电压作为启动信号，故障期间控制电路（8）持续监控所述馈线电压，所述馈线电压为35KV馈线电压，

故障期间的控制过程包括：

所述故障期间控制电路（8）实时监测馈线电压跌幅：

所述跌幅超过门槛值一时，关闭所述转子侧变流器（4），提高所述网侧变流器（3）发出的无功功率；

所述跌幅超过门槛值二时，关闭所述转子侧变流器（4），提高所述网侧变流器（3）发出的无功功率，所述转子保护电路启动电路（7）启动所述转子保护电路（6），分担转子侧的有功过剩，防止所述风力发电机（2）转速过高；

所述跌幅超过门槛值三时，关闭所述转子侧变流器（4），提高所述网侧变流器（3）发出的无功功率，所述转子保护电路启动电路（7）启动所述转子保护电路（6），所述故障期间控制电路（8）发出控制信号控制所述定子断路器（11）断开，将所述风力发电机（2）的定子与电网通过电阻元件保持连接，使得故障期间的定子电流迅速衰减。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述转子保护电路（6）包括不可控桥式整流电路、可关断晶闸管和电阻。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过编程实现倍乘接口变压器（12）的电网侧电流，从而改变风电机群送出功率的大小。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述故障期间控制电路（8）实时监测馈线电压跌幅，所述跌幅不超过门槛值一时，检测所述故障期间控制电路（8）是否恢复，是，无操作，否，恢复所述故障期间控制电路（8）。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述恢复所述故障期间控制电路（8）的过程包括：切除所述转子保护电路（6），发出控制信号闭合所述定子断路器（11），恢复正常状态。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述风电机群还包括与直流母线相连的直流母线制动电路，所述跌幅超过所述门槛值二或所述门槛值三时，操作可以替换为：投入所述直流母线制动电路限制所述直流母线电压升高。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风电集群还包括监测风电机群并网点电压的低电压穿越控制电路（9），所述低电压穿越控制电路（9）包括控制风电机群并网或者脱网的并网/脱网开关，判断风电场故障时并网或脱网的过程包括：

故障开始时启动计时器开始计时，将所述计时器计得的时间量输入到低压穿越曲线拟合函数中，得到参考电压值，将所述风电机群并网点电压与所述参考电压值进行实时比较，如果所述风电机群并网点电压高于所述参考电压值，所述并网/脱网开关打开，所述风电机群脱网；如果所述风电机群并网点电压低于此参考电压值，所述并网/脱网开关保持闭合，所述风电机群保持并网。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述低压穿越曲线拟合函数按照风电场接入电网技术规定拟合，将所述时间量输入到所述低压穿越曲线拟合函数中得到的为所述风电场接入电网技术规定的低电压穿越曲线上对应的电压参考值。