[发明专利]一种基于电压源型风电机组的实时仿真系统搭建方法

说明书

本发明公开了一种基于电压源型风电机组的实时仿真系统搭建方法，包括以下步骤：S1，基于RTLab仿真平台建立风电机组气动‑机械‑电气联合仿真模型；S2，配置数据接口，设置规约转换器，完成RTLab仿真平台、风机控制器以及变流器控制器之间的信息交互；S3，根据实际仿真需求，设置相应的电压源型风电机组协调控制策略；S4，通过软件和硬件参数的配置，提供不同系统仿真场景，搭建多场景实时仿真平台；S5，设置人机交互界面，对仿真数据进行处理。本发明建立风电机组气动‑机械‑电气联合仿真模型，配置各部分通讯协议，设置对应控制策略，搭建多场景实时仿真平台，开发人机交互界面，实现了仿真场景的快速切换，更为逼真地模拟了实际电力系统状态。

技术领域

本发明涉及风电机组仿真平台搭建技术领域，尤其是一种基于电压源型风电机组的实时仿真系统搭建方法。

背景技术

电压源型风电机组是一种形成式风电机组，可通过采集到的电网频率、电压自主调整其输出的有功功率和无功功率，进行系统频率/电压主动支撑。但现阶段大规模推广的电流源型风电机组，功率响应取决于主控下发功率指令，无法自主响应。并且原控制策略不再适用于现阶段主控与变流器之间的配合策略，需对机组主控和变流器之间的配合策略进行协调优化。

风电机组是结构复杂的大型系统，其空气动力、机械部件及发电机、变流器等电气系统均对整机的并网性能有重要影响。现有的仿真技术基于单一的仿真平台，无法同时精确反映风电机组的电气和机械特性，以及机械系统与电气系统之间的相互影响，而且多采用等效电网模型，无法准确模拟电网运行状态对风电机组各部件运行影响。

在中国专利文献上公开的“一种风电机组仿真系统”，其公开号为CN112859637A，包括风电机组仿真软件、风电机组仿真硬件、PLC控制模块和连接端口，连接端口包括风电机组实物连接端口，风电机组仿真软件内配置风电机组实物端口通讯模块，风电机组实物端口通讯模块控制风电机组实物连接端口与风电机组实物之间的数据通讯；但是公开号为CN112859637A的中国专利并没涉及相应的控制策略，且无法解决上述问题。

发明内容

本发明解决了现有的仿真技术精确性和实时性差，主控与变流器之间调频调压协调控制不佳的问题，提出一种基于电压源型风电机组的实时仿真系统搭建方法，建立风电机组气动-机械-电气联合仿真模型，配置各部分通讯协议，设置对应控制策略，搭建多场景实时仿真平台，开发人机交互界面，实现了仿真场景的快速切换，更为逼真地模拟了实际电力系统状态。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于电压源型风电机组的实时仿真系统搭建方法，包括以下步骤：

S1，基于RTLab仿真平台建立风电机组气动-机械-电气联合仿真模型；

S2，配置数据接口，设置规约转换器，完成RTLab仿真平台、风机控制器以及变流器控制器之间的信息交互；

S3，根据实际仿真需求，设置相应的电压源型风电机组协调控制策略；

S4，通过软件和硬件参数的配置，提供不同系统仿真场景，搭建多场景实时仿真平台；

S5，设置人机交互界面，对仿真数据进行处理。

本发明的一种基于电压源型风电机组的实时仿真系统搭建方法，首先，建立风电机组气动-机械-电气联合仿真模型，随后进行各个部分通讯协议的配置，配置完成后，根据不同的实际需求，设置相应的控制策略，并搭建多场景实时仿真平台，设置人机交互界面；本发明更为准确的模拟出电网运行状态对风电机组各部件的运行影响。

作为优选，所述步骤S3包括以下步骤：

S31，当系统频率发生波动时，计算出电压源型风电机组自主增发的有功功率ΔP，变流器控制器将实际有功功率P、增发的有功功率ΔP和机组转速n的信息反馈给机组主控；

S32，机组主控根据变流器控制器的反馈计算下发的给定转矩T_cmd，并与变流器控制器反馈转矩T_b进行对比。