[发明专利]基于数字孪生模拟的DFIG风电场次同步振荡抑制方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生模拟的DFIG风电场次同步振荡抑制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一：建立风电场风机并网拓扑；

步骤二：明确实测参数与辨识参数，并对风电场单台DFIG进行24小时实时监测，得到实测数据随时间变化的曲线，其中：实测参数包括风机定子电压u_s、风机定子电流i_s、风机转子电压u_r、风机转子电流i_r、风机同步角速度ω_s、风机转子角速度ω_r、风机电磁转矩T_e，辨识参数包括风机定子电阻R_s、风机定子自感L_s、风机转子电阻R_r、风机转子自感L_r、风机定转子互感L_m；

步骤三：通过DFIG动态特性的方程将实测参数与辨识参数联系起来，得到辨识参数相关的五元二次代数方程组，并通过差分方程对辨识参数进行求解，其中：

所述DFIG动态特性的方程如下：

公式一：

公式二：

公式三：

公式四：

式中，u_ds为dq坐标系下定子电压的d轴分量、u_qs为dq坐标系下定子电压的q轴分量、u_dr为dq坐标系下转子电压的d轴分量、u_qr为dq坐标系下转子电压的q轴分量、i_ds为dq坐标系下定子电流的d轴分量、i_qs为dq坐标系下定子电流的q轴分量、i_dr为dq坐标系下转子电流的d轴分量、i_qr为dq坐标系下转子电流的q轴分量；

所述五元二次代数方程组如下：

公式五：

公式六：

公式七：

公式八：

式中，u_ds为dq坐标系下定子电压的d轴分量、u_qs为dq坐标系下定子电压的q轴分量、u_dr为dq坐标系下转子电压的d轴分量、u_qr为dq坐标系下转子电压的q轴分量、i_ds为dq坐标系下定子电流的d轴分量、i_qs为dq坐标系下定子电流的q轴分量、i_dr为dq坐标系下转子电流的d轴分量、i_qr为dq坐标系下转子电流的q轴分量、σ＝L_sL_r-L_m²、ΔT为实测电压与电流参数的采样周期、k代表迭代次数；

步骤四：以在线辨识的参数为基础，建立数字孪生仿真模型，进行次同步振荡的数字孪生在线模拟；

步骤五：绘制风电场次同步振荡实时模拟曲线，并对多时段次同步振荡谐振点对比实际次同步振荡频率进行分析，验证数字孪生仿真模型的可靠性；

步骤六：在虚拟环境中实时仿真次同步振荡的发生机理及切除相应的风机改变谐振点，给出切除风机数量与抑制振荡的量化关系，对多种切除方案进行评估，得到合理的切除风机数量，并在实际系统中通过切除风机数量进行振荡抑制，在最大程度确保风机发电的情况下将风电场次同步振荡的几率降至最低。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生模拟的DFIG风电场次同步振荡抑制方法，其特征在于所述步骤二中，采样周期为0.1ms。