[发明专利]一种风电场次同步频率等值建模方法

摘要

本发明属于电力系统安全稳定领域，尤其涉及一种风电场次同步频率等值建模方法。其特征在于，所述方法包括建立单台风力发电机的等效电路，求单台风力发电机的等效阻抗，根据风电场网络拓扑结构建立风电场集群电网络；求风电场集群电网络的次同步频率特性曲线；对风电场中的风力发电机进行k‑means聚类算法分群，然后进行风电场一次网络的次同步频率等值；进行风电场次同步频率等值模型修正。本发明能够用于次同步振荡分析的风电场等值建模，用一台或多台风力发电机表征整个风电场，并与风电场具有相近的次同步频率特性，是分析风电场次同步振荡机理和进一步采取有效抑制措施的基础。

主权项

1.一种风电场次同步频率等值建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、建立单台风力发电机的等效电路，求单台风力发电机的等效阻抗，根据风电场网络拓扑结构建立风电场集群电网络；若是干线式分布的风电场集群电网络则将各个风力发电机的等效阻抗呈干线式依次接入系统中；若是放射式分布的风电场集群电网络则将各个风力发电机的等效阻抗呈放射式依次并联接入系统中；步骤2、求风电场集群电网络的次同步频率特性曲线；步骤3、对风电场中的风力发电机进行k‑means聚类算法分群，然后进行风电场一次网络的次同步频率等值；步骤4、进行风电场次同步频率等值模型修正；所述步骤1建立单台风力发电机的等效电路，求单台风力发电机的等效阻抗的具体过程为当风力发电机经串补线路接入系统时，发电机定子中流过频率为f_er的次同步电流时，其在气隙中产生角频率为2πf_er的旋转磁动势，从定子端看入风力发电机，其中ω_r为风力发电机的转子频率，自然谐振频率串补度k与串补线路参数的关系为自然谐振频率ωer也能由下式求得单台风力发电机的等效阻抗其中，转差率X_r为风力发电机转子电抗，X_m为互感抗，X_s为风力发电机定子电抗，X_T为变压器电抗，R_eq为单台风力发电机的等效电阻，X_eq为单台风力发电机的等效电抗；R_r为风力发电机的转子电阻，L_r为风力发电机的转子漏感，R_s为风力发电机的定子电阻，L_s为风力发电机的定子漏感，L为串补线路的电感、C为串补线路的电容、R为串补线路的电阻，L_T为变压器等效电感，j是虚单位。