[发明专利]一种风电机组低电压穿越仿真模型验证系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体涉及一种风电机组低电压穿越仿真模型验证系统和方法。

背景技术

根据国家能源局(2010)433号文《风电机组并网检测管理暂行办法》要求，只有通过并网性能检测的风电机组方可并网运行。由于我国风电机组制造商众多，风电机组五大部件配置多种多样，给风电机组低电压穿越检测工作带来了巨大的压力。《风电机组低电压穿越能力一致性评估方法(暂行)》的实施，缓解了风电机组更换除变流器外其他部件后需要重新检测的压力，对同系列不同型号风电机组可采用模型验证和仿真的方式评价其低电压穿越性能。

由此一来，风电机组仿真模型的有效性将直接影响通过修改模型参数进行同系列不同型号风电机组仿真的仿真结果，进而影响对其低电压穿越性能的评价。另外，每个型号风电机组的低电压穿越仿真工况就有16种之多，且不同风电机组制造商建模技术参差不齐，一般仿真模型都需要经过多次验证、反复调整后才能满足要求。因此，设计一套行之有效、自动化程度高、运算速度快的仿真模型验证系统是亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种风电机组低电压穿越仿真模型验证系统和方法，用于实现风电机组在完成低电压穿越能力检测后的仿真模型验证，确保风电机组电气模型与实际风电机组的低电压穿越特性保持一致。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种风电机组低电压穿越仿真模型验证系统，所述系统包括与人机交互界面相互通信的数据库，以及与所述数据库分别连接的验证指标模块、数据读取模块、数据预处理模块、模型验证模块和报告生成模块。

优选的，所述验证指标模块，用于表征风电机组仿真模型准确度的多个验证标准；其中，每个验证标准包括故障区间划分规则和故障区间参数最大允许误差；

所述数据读取模块，用于为数据预处理模块提供相同条件下的风电机组测试数据和仿真数据；

所述数据预处理模块，用于为模型验证模块提供有效数据；

所述模型验证模块，用于根据模型验证指标模块中的故障区间划分规则划分故障区间，计算各故障区间仿真数据与测试数据线电压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量之间的偏差，验证模型的准确程度；

所述报告生成模块，用于根据模型验证结果自动生成验证报告；

所述数据库，用于为仿真模型验证系统各模块之间的交互提供数据，并储存模型验证结果。

优选的，所述人机交互界面与数据库相连，用于为工作人员提供修改信息的手动输入界面，并将修改后的信息更新到数据库。

优选的，所述最大允许误差，包括平均偏差、平均绝对偏差、最大偏差和加权平均绝对偏差。

优选的，所述相同条件即风电机组模型中的外部电网参数、电压跌落发生装置、变压器参数必须与现场检测对应数据保持一致。

一种风电机组低电压穿越仿真模型验证方法，所述方法包括：

读取风电机组测试数据和仿真数据，对所述风电机组测试数据和仿真数据进行预处理，获得有效数据；

根据故障区间划分规则划分故障区间，获取各故障区间仿真数据与测试数据线电压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量之间的偏差，验证模型的准确程度；

获得模型验证结果；自动生成验证报告。

优选的，所述测试数据和仿真数据皆包括：大功率输出状态和小功率输出状态下的三相对称故障和两相不对称故障情况下电压分别跌落至[0.7～0.8]U_n、[0.45～0.55]U_n、[0.3～0.4]U_n、[0.15～0.25]U_n的16个工况，每个工况数据包含风电机组变压器低压侧三相电压、三相电流和采样时间。

优选的，所述获取的方法包括，通过人机交互界面设置测试数据与仿真数据各工况对应识别码，验证系统通过判断识别码自动匹配各工况，并将各工况名称显示在工况列表中；设置测试数据和仿真数据三相电压、三相电流及采样时间的通道名称。

优选的，对所述风电机组测试数据和仿真数据进行预处理，获取有效数据包括：在工况列表中选择一个或多个工况等待验证；以手动设置的采样周期为基准，剔除测试数据和仿真数据序列中多余的采样点，使得相同时间间隔内的采样点保持一致；