[发明专利]一种风电场双要素等值模型构建方法

说明书

一种风电场双要素等值模型构建方法，属于风电场等值模型构建技术领域。解决了现有风力发电场等值构建方法由于环境复杂度大，存在误差较大，准确性差的问题。本发明根据风力发电场中n台风电机组的实际功率，对每台风电机组进行等值拆分，使拆分后的每台风电机组的功率相同，获得N台等值风电机组；对N台等值风电机组的数学模型进行聚合化简，获得等值风电机组A1的模型参数；构建等值风电机组A2的模型与等值风电机组A1并联，根据输入阻抗不变和能量守恒定律，获得等值风电机组A2的参数；完成风电场双要素等值模型的构建。本发明适用于风力发电场等值模型构建使用。

技术领域

本发明属于风电场等值模型构建技术领域。

背景技术

随着发展新能源需求的增加，风力发电的装机规模越来越大，对电力系统的影响不可忽视。为了电力系统能够正确评估大规模风力发电场的接入对电网稳定性产生的影响，且提高电力系统在计算分析过程中的效率，研究简单有效的风力发电场等值方法，建立准确可靠的等值风电机组模型，对于电力系统以及风力发电技术的研究具有十分重要的现实意义。

风电场等值建模方法在国内外已有许多，其中传统的容量加权法由于计算简单应用最为广泛，但是其由于未考虑实际发电状态因素，在风电场风力环境复杂情况下误差较大，也有部分方法由于计算方法复杂应用受限，且目前很少有考虑风电场实际功率因素的等值方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有风力发电场等值构建方法由于环境复杂度大，存在误差较大，准确性差的问题，提出了一种风电场双要素等值模型构建方法。本发明所述一种风电场双要素等值模型构建方法，该方法具体步骤包括：

步骤一、根据风力发电场中n台风电机组的实际功率，对每台风电机组进行等值拆分，使拆分后的每台风电机组的功率相同，获得N台等值风电机组；其中，N＞n＞0；

步骤二、对N台等值风电机组的数学模型进行聚合化简，获得等值风电机组A1的模型参数；

步骤三、根据输入阻抗保持不变和能量守恒定律，将等值风电机组A1与等值风电机组A2并联，利用等值风电机组A1的参数获得等值风电机组A2的参数；完成风电场双要素等值模型的构建。

进一步地，步骤一中所述对每台风电机组进行等值拆分的方法：

对第i台风电机组，进行等值拆分的得到N_i台等值风电机组的具体方法为：

步骤一一、设风力发电场中n台风电机组中第i台风电机组的输入风功率为P_i，对第i台风电机组进行等值拆分，获得：

P_i＝N_iP₀ (i＝1,2,3...n) (1)

其中，P₀为拆分后的每台等值风电机组的功率，必存在一极小功率值P₀使得N_i为正整数成立；

步骤一二、当风电场内n台风电机组型号参数相同，根据容量加权等值法的反过程，将风力发电场内第i台风电机组等值拆分，得到的N_i台等值风电机组的参数、状态完全一致，获取每台等值风电机组的等值参数；具体为：

式中，为由第i台风电机组等值拆分的N_i台等值风电机组的阻抗参数；P_Ni为N_i台等值风电机组的功率，P_i是原风电场第i台风电机组的实际功率；为由第i台风电机组等值拆分的N_i台等值风电机组的惯性时间常数；H为原风电场风电机组惯性时间常数；Z为原风电场内风电机组的阻抗参数；参数量上角标eq代表等值机。