【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁暂态仿真，具体涉及一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法。
技术介绍
1、这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
2、现如今随着风电机组的大规模扩建，风力发电已经成为电网中不可或缺的一部分，同时对于风电场以及风电汇集系统的研究也变得越加重要。而为了能够实现对风电场进行多尺度、多维度的分析，需要借助数字电磁暂态工具并结合不同仿真精度、仿真效率、仿真关注点的仿真模型对不同规模的风电场进行仿真计算。
3、而现如今对风力发电系统的仿真过程中，由于风电场规模较大，通常有数十台机组构成，使得风电场等值建模难以实现；同时若采用对每台风电机组及其控制系统进行详细建模将极大的增加仿真的复杂度，会出现仿真计算的时间过长、资源利用率极低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，能够解决对风电场进行仿真过程中精准度低、灵活性差的问题，同时能够减少仿真的耗时，提升仿真效率。
2、本专利技术的目的是提供一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，包括：
3、依据风电场实际参数和电网拓扑结构，建立风电场的全拓扑电磁暂态模型；
4、采用模型分割法对全拓扑电磁暂态模型进行划分得到子模型；
5、将子模型接入电网系统，并根据子模型和系统导纳矩阵，进行实时仿真。
6、作为进一步的技术方案，所述风电场由多台双馈式风电机组组成。
7、
8、作为进一步的技术方案，所述全拓扑电磁暂态模型的构建过程，包括，依据风电场的电网拓扑结构和风电场实际参数，构建有功功率模型、无功功率模型和变流器模型；所述变流器模型用于模拟变流器的运行状态，输出有功功率和无功功率，并用于构建有功功率模型和无功功率模型。
9、作为进一步的技术方案，所述有功功率模型包括风机功率模型、风机转子动态模型、风功率模型和性能优化模型；所述有功功率模型用于通过风机的有功功率、风速、风机转子机械功率和并网点频率，输出整体的有功功率。
10、作为进一步的技术方案，所述所述无功功率模型用于通过并网点电压，输出风机的等值内电势。
11、作为进一步的技术方案，所述风机功率模型用于输出风机的有功功率，所述风机转子动态模型用于输出风机中转子的机械功率，所述风功率模型用于根据桨距角输出风机的风速，所述性能优化模型用于调控有功功率模型中各类模型的运行状态。
12、作为进一步的技术方案，所述全拓扑电磁暂态模型的构建过程，还包括，依据风电场的电网拓扑结构，构建电力系统模型和控制系统模型；所述电力系统模型包括发电机模型、齿轮箱模型、变压器模型和风机模型；所述控制系统模型包括发电机控制系统模型、齿轮箱控制系统模型、变压器控制系统模型和风机控制系统模型；所述控制系统模型用于对电力系统模型的调控。
13、作为进一步的技术方案，所述模型分割法具体为：
14、
15、其中，、为两个系统的等效电源，、为两个系统的等效阻抗，为受控电流源电流，为系统2的电流，为受控电流源电压，为受控电压源电压,为延时时间，为复频域。
16、作为进一步的技术方案，所述将子模型接入电网系统，并根据子模型和系统导纳矩阵，进行实时仿真具体为：
17、对子模型中的元件进行初始化，并求解得到子模型的导纳矩阵；
18、在预设的仿真时间内，求解得到元件的诺顿等值电流；
19、根据得到的诺顿等值电流和子模型导纳矩阵，求解子模型节点电压；
20、根据子模型节点电压，跟新元件的内部状态量，并将内部状态量用于下一时步的仿真，直至满足预设的结束条件。
21、以上一个或多个技术方案的有益效果：
22、本实施例通过依据风电场的实际参数和电网拓扑结构，建立风电场的全拓扑电磁暂态模型，并通过利用模型分割法将全拓扑电磁暂态模型进行划分成子模型，从而将原本大规模的风电场划分成小规模的子模型，有利于仿真平台进行快速且精准的仿真，同时降低了对原始大规模风电场进行仿真的复杂度，避免了仿真过程容易出现时间过长的现象，同时提升了资源的利用率。
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1.一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述风电场由多台双馈式风电机组组成。
3.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述全拓扑电磁暂态模型在构建时不做等值简化处理，使全拓扑电磁暂态模型与实际风电场之间的规模比为1：1。
4.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述全拓扑电磁暂态模型的构建过程，包括，依据风电场的电网拓扑结构和风电场实际参数，构建有功功率模型、无功功率模型和变流器模型；所述变流器模型用于模拟变流器的运行状态，输出有功功率和无功功率，并用于构建有功功率模型和无功功率模型。
5.如权利要求4所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述有功功率模型包括风机功率模型、风机转子动态模型、风功率模型和性能优化模型；所述有功功率模型用于通过风机的有功功率、风速、风机转子机械功率和并网点频率，输出整体的有功功率。
6.如权利要求4所述的一种用于风电场
7.如权利要求4所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述风机功率模型用于输出风机的有功功率，所述风机转子动态模型用于输出风机中转子的机械功率，所述风功率模型用于根据桨距角输出风机的风速，所述性能优化模型用于调控有功功率模型中各类模型的运行状态。
8.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述全拓扑电磁暂态模型的构建过程，还包括，依据风电场的电网拓扑结构，构建电力系统模型和控制系统模型；所述电力系统模型包括发电机模型、齿轮箱模型、变压器模型和风机模型；所述控制系统模型包括发电机控制系统模型、齿轮箱控制系统模型、变压器控制系统模型和风机控制系统模型；所述控制系统模型用于对电力系统模型的调控。
9.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述模型分割法具体为：
10.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述将子模型接入电网系统，并根据子模型和系统导纳矩阵，进行实时仿真具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述风电场由多台双馈式风电机组组成。
3.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述全拓扑电磁暂态模型在构建时不做等值简化处理，使全拓扑电磁暂态模型与实际风电场之间的规模比为1：1。
4.如权利要求1所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述全拓扑电磁暂态模型的构建过程，包括，依据风电场的电网拓扑结构和风电场实际参数，构建有功功率模型、无功功率模型和变流器模型；所述变流器模型用于模拟变流器的运行状态，输出有功功率和无功功率，并用于构建有功功率模型和无功功率模型。
5.如权利要求4所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方法，其特征在于，所述有功功率模型包括风机功率模型、风机转子动态模型、风功率模型和性能优化模型；所述有功功率模型用于通过风机的有功功率、风速、风机转子机械功率和并网点频率，输出整体的有功功率。
6.如权利要求4所述的一种用于风电场电磁暂态模型的仿真方...
【专利技术属性】
技术研发人员：付雷，熊斌，韩云科，闫红运，刘笑天，
申请(专利权)人：长江三峡集团江苏能源投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
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