[发明专利]一种双馈风电机组风电场仿真系统及仿真方法、设备

权利要求书

1.一种双馈风电机组风电场仿真系统，其特征在于，包括：

双馈风电机组单机模型模块，所述双馈风电机组单机模型对双馈风电机组的单机并网进行仿真，接收外部给定的风速信号以及电网故障信号，并输出三相交流电以及风电功率，其中，风速信号通过外部人为给定，输入到单机前端气动仿真子模块中，电网故障信号在风电场仿真系统的电网模型模块中产生；

电力系统传输线模型模块，所述电力系统传输线模型模块模拟风电场中的电力系统传输线，将双馈风电机组单机模型模块输出的三相交流电以及风电功率进行远距离传输；

电网模型模块，所述电网模型模块模拟风电场并入的电网模型，实现对双馈风电机组风电场的仿真建模。

2.根据权利要求1所述的双馈风电机组风电场仿真系统，其特征在于，所述双馈风电机组单机模型模块，包括：

单机电气模型子模块，所述单机电气模型子模块模拟双馈风电机组的发电机、转子侧变流器、网侧变流器以及升压变压器部分，输出三相交流电；

前端气动仿真子模块，所述前端气动仿真子模块模拟双馈风电机组的前端气动部分，并完成风电机组的最大功率跟踪，采用最大功率跟踪算法，根据双馈风电机组当前风速以及风机转速信息，计算出相对应的最大可获取功率作为发电机的功率给定；

转子侧变流器控制子模块，所述转子侧变流器控制子模块接收前端气动仿真子模块的功率给定，控制双馈风电机组的转子侧变流器，实现风力发电机的最大功率跟踪，并控制转子侧无功功率；

网侧变流器控制子模块，所述网侧变流器控制子模块控制双馈风电机组的网侧变流器，控制网侧变流器的直流母线电压稳定，并控制双馈风电机组的网侧无功功率；

所述电力系统传输线模型模块分别连接风电场中的若干个单机电气模型子模块，实现三相交流电和风电功率的远距离输送。

3.根据权利要求2所述的双馈风电机组风电场仿真系统，其特征在于，所述前端气动仿真子模块、转子侧变流器控制子模块和网侧变流器控制子模块分别采用模块化封装结构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的双馈风电机组风电场仿真系统，其特征在于，设置双馈风电机组单机模型模块的单机模型位置，并设置电力系统传输线模型模块和电网模型模块中的输电线路参数，包括：设置双馈风电机组风电场中馈线的数量、每一条馈线上风电机组的数量以及双馈风电机组之间馈线的电缆参数，同时，设置电网模型模块中的电压等级以及电网故障信号触发，得到双馈风电机组风电场的仿真模型。

5.一种双馈风电机组风电场仿真方法，其特征在于，包括：

采用双馈风电机组单机模型模块对双馈风电机组的单机并网进行仿真，接收外部给定的风速信号以及电网故障信号，并输出三相交流电以及风电功率；其中，风速信号通过外部人为给定，输入到单机前端气动仿真子模块中，电网故障信号在风电场仿真系统的电网模型模块中产生；

采用电力系统传输线模型模块模拟风电场中的电力系统传输线，将双馈风电机组单机模型模块输出的三相交流电以及风电功率进行远距离传输；

采用电网模型模块模拟风电场并入的电网模型，实现对双馈风电机组风电场的仿真建模。

6.根据权利要求5所述的双馈风电机组风电场仿真方法，其特征在于，所述采用双馈风电机组单机模型模块对双馈风电机组的单机并网进行仿真，包括：

采用单机电气模型子模块模拟双馈风电机组的发电机、转子侧变流器、网侧变流器以及升压变压器部分，输出三相交流电；

采用前端气动仿真子模块模拟双馈风电机组的前端气动部分，并完成风电机组的最大功率跟踪，计算功率给定采用最大功率跟踪算法，根据双馈风电机组当前风速以及风机转速信息，计算出相对应的最大可获取功率作为发电机的功率给定；

采用转子侧变流器控制子模块接收前端气动仿真子模块的功率给定，控制双馈风电机组的转子侧变流器，实现风力发电机的最大功率跟踪，并控制转子侧无功功率；

采用网侧变流器控制子模块控制双馈风电机组的网侧变流器，控制网侧变流器的直流母线电压稳定，并控制双馈风电机组的网侧无功功率；

所述电力系统传输线模型模块分别连接风电场中的若干个单机电气模型子模块，实现三相交流电和风电功率的远距离输送。