基于PSCAD的双馈风电机组暂态等值模型研究

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基于PSCAD的双馈风电机组暂态等值模型研究

刘斯伟, 李庚银, 周明

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刘斯伟, 李庚银, 周明. 基于PSCAD的双馈风电机组暂态等值模型研究[J]. 现代电力, 2016, 33(2): 64-69.

引用本文:

刘斯伟, 李庚银, 周明. 基于PSCAD的双馈风电机组暂态等值模型研究[J]. 现代电力, 2016, 33(2): 64-69.

LIU Siwei, LI Gengyin, ZHOU Ming. Research on Transient Equivalent Modelling of Doubly fed Induction Generator Based on PSCAD[J]. Modern Electric Power, 2016, 33(2): 64-69.

Citation:

LIU Siwei, LI Gengyin, ZHOU Ming. Research on Transient Equivalent Modelling of Doubly fed Induction Generator Based on PSCAD[J]. Modern Electric Power, 2016, 33(2): 64-69.

基于PSCAD的双馈风电机组暂态等值模型研究

新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学,北京 102206）

基金项目: 国家自然科学基金项目(51190103);高等学校学科创新引智计划项目(B08013)

作者简介:
刘斯伟(1988—),男,博士研究生,研究方向为双馈风电机组的建模与控制、风电接入对系统暂态稳定性的影响分析,E mail:liusw@necpu.edu.cn;李庚银(1964—),男,教授,博士生导师,主要研究方向为新能源电力系统分析与控制、先进输变电技术、电能质量等,E mail:ligy@ncepu.edu.cn;周明(1967—),女,教授,博士生导师,主要研究方向为新能源电力系统分析与控制、电力市场、电能质量等,E mail:zhouming@ncepu.edu.cn。

中图分类号: TM614

Research on Transient Equivalent Modelling of Doubly fed Induction Generator Based on PSCAD

State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System With Renewable Energy Sources North China Electric Power University, Beijing 102206, China

摘要: 随着接入电网的风电场规模日益增大,电力系统暂态过程研究对风电场准确简洁建模的需求愈发迫切。本文研究了一种基于PSCAD仿真平台的降阶双馈风电机组等值模型。该等值模型保留了原双馈风电机组(DFIG)详细模型中的风力机模型、轴系模型以及发电机模型,同时采用两组独立可控电流源及其对应配套控制策略,替代了由电力电子装置构成、仿真计算资源需求大、精度要求高的背靠背PWM变流器组及配套控制系统。基于PSCAD的仿真分析对所搭建的双馈风电机组等值模型的基础控制特性、暂态响应特性,以及仿真计算效率进行了验证,证明了该模型既可以有效保持双馈风电机组的暂态响应特性,同时又大幅度提高了仿真计算效率。
- 双馈风电机组 /
- 暂态等值模型 /
- 电力系统 /
- 暂态稳定分析
Abstract: with the increasing of wind power penetration in the power system, accurate and simplified modelling of wind power plants is meeded for power system transient process analysis. A reduced order dynamic equivalent model of doubly fed induction generator (DFIG) based on PSCAD is introduced. The equivalent model preserves wind turbine model, shafting model and generator model of the detailed DFIG model, but substitute the two back to back PWM converters which are composed of power electronic device, and have huge requirements of simulation resources and calculation accuracy by two independently controllable current sources (CCS) and their corresponding control strategies. Simulation analysis based on PSCAD tested the control performance of CCS, the equivalent models transient response characteristic and the computational efficiency. Its well proved that the proposed model preserves the transient response fidelity of DFIG while significantly improves the computational efficiency.
- doubly fed induction generator (DFIG) /
- transient equivalent model /
- power system /
- transient stability analysis

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基于PSCAD的双馈风电机组暂态等值模型研究

新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学,北京 102206）

基金项目: 国家自然科学基金项目(51190103);高等学校学科创新引智计划项目(B08013)

作者简介:
刘斯伟(1988—),男,博士研究生,研究方向为双馈风电机组的建模与控制、风电接入对系统暂态稳定性的影响分析,E mail:liusw@necpu.edu.cn;李庚银(1964—),男,教授,博士生导师,主要研究方向为新能源电力系统分析与控制、先进输变电技术、电能质量等,E mail:ligy@ncepu.edu.cn;周明(1967—),女,教授,博士生导师,主要研究方向为新能源电力系统分析与控制、电力市场、电能质量等,E mail:zhouming@ncepu.edu.cn。

收稿日期: 2015-10-19
刊出日期: 2016-04-14

中图分类号: TM614

关键词:

双馈风电机组 /

暂态等值模型 /

暂态稳定分析

摘要: 随着接入电网的风电场规模日益增大,电力系统暂态过程研究对风电场准确简洁建模的需求愈发迫切。本文研究了一种基于PSCAD仿真平台的降阶双馈风电机组等值模型。该等值模型保留了原双馈风电机组(DFIG)详细模型中的风力机模型、轴系模型以及发电机模型,同时采用两组独立可控电流源及其对应配套控制策略,替代了由电力电子装置构成、仿真计算资源需求大、精度要求高的背靠背PWM变流器组及配套控制系统。基于PSCAD的仿真分析对所搭建的双馈风电机组等值模型的基础控制特性、暂态响应特性,以及仿真计算效率进行了验证,证明了该模型既可以有效保持双馈风电机组的暂态响应特性,同时又大幅度提高了仿真计算效率。

English Abstract

刘斯伟, 李庚银, 周明. 基于PSCAD的双馈风电机组暂态等值模型研究[J]. 现代电力, 2016, 33(2): 64-69.

引用本文:

刘斯伟, 李庚银, 周明. 基于PSCAD的双馈风电机组暂态等值模型研究[J]. 现代电力, 2016, 33(2): 64-69.

LIU Siwei, LI Gengyin, ZHOU Ming. Research on Transient Equivalent Modelling of Doubly fed Induction Generator Based on PSCAD[J]. Modern Electric Power, 2016, 33(2): 64-69.

Citation:

LIU Siwei, LI Gengyin, ZHOU Ming. Research on Transient Equivalent Modelling of Doubly fed Induction Generator Based on PSCAD[J]. Modern Electric Power, 2016, 33(2): 64-69.

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