[发明专利]一种双馈异步风力发电机组的整机动态建模方法

权利要求书

1.一种双馈异步风力发电机组的整机动态建模方法，其特征在于，包括：

获取风力发电机组中风轮的结构参数和所述风轮中叶片各截面翼型的升阻力气动数据；

在叶片各截面翼型的1/4弦长处布置升力线；

根据所述风轮的结构参数，将所述升力线分成若干个附着涡线段；

根据所述升阻力气动数据计算所述附着涡线段的附着涡环量；

根据所述附着涡环量，建立风轮空气动力学子模型；

对所述风轮空气动力学子模型进行动态失速和三维修正，其中，动态失速修正过程包括：采用Beddoes—Leishman动态失速修正模型，基于风轮叶片的二维翼型定常气动数据、预测风轮叶片的二维翼型的非定常气动力；三维修正过程包括：采用Du—Selig三维失速延迟模型，分析风轮中的叶片在旋转过程中，叶片三维边界层在Coriolis力作用下的分离推迟效应；

建立所述风力发电机组的机械侧子模型和电气侧子模型，其中，所述机械侧子模型包括桨距角控制系统模块子模型、齿轮传动链模块子模型以及所述风轮空气动力学子模型，所述电气侧子模型包括双馈发电机模块子模型和变流器及控制系统模块子模型，所述机械侧子模型和电气侧子模型为4阶模型；

建立所述机械侧子模型与所述电气侧子模型的数据传输通道；

将所述机械侧子模型与所述电气侧子模型初始化；

将所述机械侧子模型与所述电气侧子模型设置统一的物理时间步；

将动态来流参数输入到所述风轮空气动力学子模型，在所述物理时间步内对所述风轮空气动力学子模型进行迭代计算，得到所述风轮的第一动力参数；

通过所述数据传输通道将所述第一动力参数依次传输至所述齿轮传动链模块子模型和所述双馈发电机模块子模型；

根据所述第一动力参数，控制所述双馈发电机模块子模型的转矩和转速，在物理时间步内，根据所述动态来流参数、转矩和转速，在所述物理时间步内对所述双馈发电机模块子模型进行迭代计算，得到风轮桨距角，将所述风轮桨距角、转矩和转速传输至所述风轮空气动力学子模型；

所述风轮空气动力学子模型根据所述风轮桨距角、转矩和转速调整所述第一动力参数。

2.根据权利要求1所述的整机动态建模方法，其特征在于，所述动态来流参数包括风速、湍流度、阵风和风廓线因子。

3.根据权利要求1所述的整机动态建模方法，其特征在于，将动态来流参数输入到所述风轮空气动力学子模型之前，还包括：更新所述整机动态模型接入电网的电网参数以及所述机械侧子模型与所述电气侧子模型的物理时间步。

4.根据权利要求3所述的整机动态建模方法，其特征在于，所述电网参数包括所述整机动态模型接入电网的电压和电网频率。

5.根据权利要求1所述的整机动态建模方法，其特征在于，利用所述数据传输通道对所述整机动态模型进行耦合求解之前，还包括：

输入恒定风速参数到所述风轮空气动力学子模型，其中，所述风速参数取值范围为3m/s～25m/s，所述风速参数变化量为1m/s；

计算不同恒定风速参数下的各子模型的参数，将所述子模型的参数保存为初始化数据库。

6.根据权利要求1所述的整机动态建模方法，其特征在于，所述机械侧子模型与所述电气侧子模型的参数均转换到标幺值。