WO2015007070A1 - 风电场动态模型参数测试方法 - Google Patents

风电场动态模型参数测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电场动态模型参数测试方法，在风电场机组以及无功补偿设备稳定运行，风速稳定且风速在切入风速和额定风速之间，风电场出力小于额定出力条件下；完成风速瞬变扰动试验，风电场切和投机组扰动试验，风电场功率变动试验，风电场无功补偿设备扰动试验，风电场附近水和火电场切机扰动试验和风电场出线处人工单相接地短路试验，并记录下各个条件下的风电场运行曲线，完成参数的测试。实现为电力系统稳定分析和电网生产调度提供准确测量数据的优点。

Description

风电场动态模型参数测试方法
技术领域
本发明涉及风电场发电领域， 具体地， 涉及一种风电场动态模型参数测试方 法。
背景技术
我国风电进入规模化发展阶段以后所产生的大型风电基地多数位于"三北地 区"（西北、 东北、 华北）， 大型风电基地一般远离负荷中心， 其电力需要经过长 距离、高电压输送到负荷中心进行消纳。由于风资源的间歇性、随机性和波动性， 导致大规模风电基地的风电出力会随之发生较大范围的波动，进一步导致输电网 络充电功率的波动， 给电网运行安全带来一系列问题。
因此， 需要对风电机组及风电场进行建模， 并对模型参数进行测试， 为电力 系统稳定分析和电网生产调度提供准确的计算依据，为风电机组以及风电场并网 接入或运行控制新技术的开发提供基础数据。但目前还没有一种风电场动态模型 参数测试方法可以精确的提供测量数据。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种风电场动态模型参数测试方法， 以实现为电力系统稳定分析和电网生产调度提供准确测量数据的优点。
为实现上述目的， 本发明采用的技术方案是：
一种风电场动态模型参数测试方法， 包括以下步骤- 测试条件为： 风电场机组以及无功补偿设备稳定运行， 风速稳定且风速在切 入风速和额定风速之间， 风电场出力小于额定出力；
步骤一： 在风电场并网稳定运行条件下， 记录风电场运行曲线， 即记录风电 场有功功率和无功功率、各馈线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和 电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况 曲线；
步骤二： 在风电场并网稳定运行条件下， 切除一条馈线上的所有风电机组， 待风电场的功率稳定后再连通该条馈线上的所有风电机组，然后记录风电场运行 曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈线的有功功率和无功功率， 风电 机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机 组浆距角变化情况曲线； 步骤三： 在风电场并网稳定运行条件下， 将风电场监控系统投入功率闭环， 首先在监控系统上进行有功功率给定信号阶跃， 先做功率给定值的下阶跃试验， 待风电场的功率稳定后， 再进行功率给定值的上阶跃试验， 然后记录风电场运行 曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈线的有功功率和无功功率， 风电 机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机 组浆距角变化情况曲线；
步骤四： 在风电场并网稳定运行条件下，对风电场内的无功补偿设备进行扰 动操作， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈线 的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器直 流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤五： 在风电场并网稳定运行条件下， 将风电机组切换为风电场附近的水 电机组或火电机组， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功功 率、 各馈线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、 变频器交流侧 和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤六： 在风电场并网稳定运行条件下， 将风电场输出端的导线上进行单相 接地短路， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈 线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器 直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤七： 将上述步骤一和步骤六中记录的风电场运行曲线进行比对， 即完成 了风电场动态模型参数的测试。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案， 在特定的条件下， 通过对风电场动态模型中各个参数的 模拟操作， 从而记录下不同参数变化下的风电场运行曲线， 从而达到了为电力系 统稳定分析和电网生产调度提供准确测量数据的目的。
下面通过附图和实施例， 对本发明的技术方案做进一歩的详细描述。
附图说明
图 1为本发明实施例所述的风电场动态模型参数测试方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明， 应当理解， 此处所描述的优 选实施例仅用于说明和解释本发明， 并不用于限定本发明。
如图 1所示， 一种风电场动态模型参数测试方法， 包括以下步骤： 测试条件为： 风电场机组以及无功补偿设备稳定运行， 风速稳定且风速在切 入风速和额定风速之间， 风电场出力小于额定出力；
步骤 101 : 在风电场并网稳定运行条件下， 记录风电场运行曲线， 即记录风 电场有功功率和无功功率、各馈线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压 和电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情 况曲线；
步骤 102:在风电场并网稳定运行条件下，切除一条馈线上的所有风电机组， 待风电场的功率稳定后再连通该条馈线上的所有风电机组，然后记录风电场运行 曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈线的有功功率和无功功率， 风电 机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机 组浆距角变化情况曲线；
步骤 103:在风电场并网稳定运行条件下，将风电场监控系统投入功率闭环， 首先在监控系统上进行有功功率给定信号阶跃， 先做功率给定值的下阶跃试验， 待风电场的功率稳定后， 再进行功率给定值的上阶跃试验， 然后记录风电场运行 曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈线的有功功率和无功功率， 风电 机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机 组浆距角变化情况曲线；
步骤 104: 在风电场并网稳定运行条件下， 对风电场内的无功补偿设备进行 扰动操作， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈 线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器 直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤 105: 在风电场并网稳定运行条件下， 将风电机组切换为风电场附近的 水电机组或火电机组， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功 功率、各馈线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、 变频器交流 侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤 106: 在风电场并网稳定运行条件下， 将风电场输出端的导线上进行单 相接地短路， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各 馈线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频 器直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤 107 : 将上述步骤一和步骤六中记录的风电场运行曲线进行比对， 即完 成了风电场动态模型参数的测试。
风电场具体接线为：
在风电场主变小室接主变高低压测的电压、 电流； 在风电场馈线小室接各条 馈线的电压、 电流； 在风电场选择至少一台风电机组， 接机端电压， 电流， 浆距 角及变频器交 /直流侧电压、 电流。
在步骤 104中， 对风电场内的无功补偿设备如 SVC、 SVG及电容器组等进行 扰动操作， 如投入 /切除、 电压 /无功给定值阶跃、 功率因数给定值阶跃等。
最后应说明的是： 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本 发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 对于本领域的技术人员 来说， 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分 技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精祌和原则之内， 所作的任何修改、 等同 替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书
1. 一种风电场动态模型参数测试方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 测试条件为： 风电场机组以及无功补偿设备稳定运行， 风速稳定且风速在切 入风速和额定风速之间， 风电场出力小于额定出力；
步骤一： 在风电场并网稳定运行条件下.， 记录风电场运行曲线， 即记录风电 场有功功率和无功功率、各馈线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和 电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况 曲线；
步骤二： 在风电场并网稳定运行条件下， 切除一条馈线上的所有风电机组， 待风电场的功率稳定后再连通该条馈线上的所有风电机组，然后记录风电场运行 曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈线的有功功率和无功功率， 风电 机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机 组浆距角变化情况曲线；
步骤三： 在风电场并网稳定运行条件下， 将风电场监控系统投入功率闭环， 首先在监控系统上进行有功功率给定信号阶跃， 先做功率给定值的下阶跃试验， 待风电场的功率稳定后， 再进行功率给定值的上阶跃试验， 然后记录风电场运行 曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈线的有功功率和无功功率， 风电 机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机 组浆距角变化情况曲线；
步骤四： 在风电场并网稳定运行条件下， 对风电场内的无功补偿设备进行扰 动操作， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈线 的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器直 流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤五： 在风电场并网稳定运行条件下， 将风电机组切换为风电场附近的水 电机组或火电机组， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功功 率、 各馈线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、 变频器交流侧 和变频器直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤六： 在风电场并网稳定运行条件下， 将风电场输出端的导线上进行单相 接地短路， 然后记录风电场运行曲线， 即记录风电场有功功率和无功功率、 各馈 线的有功功率和无功功率， 风电机组的输出电压和电流、变频器交流侧和变频器 直流侧的电压和电流， 及风电机组浆距角变化情况曲线；
步骤七： 将上述步骤一和步骤六中记录的风电场运行曲线进行比对， 即完成 了风电场动态模型参数的测试。
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