85] 表 3
[0088] 选择风机机端电压跌落至20% p. u.为基础工况进行测试，在此故障工况下，三一 SE7715-L型风机输出的有功功率、无功功率、无功电流变化趋势如图6a、图6b、图6c所示。
[0089] 根据风电机组厂家提供的风机信息，三一 SE7715-L风机低穿采用CrowBar方式， 判据为机端电压越限，保护时延采用滞回曲线。
[0090] 根据图4所示的风机特性分区，该类型风机在低穿过程中的特性为（发，零，零）， 为表1中第8种风机类型。从双馈风机模型库中选取该类型的已知模型，已知模型的参数 类型作为本实施例的待建模的双馈风电机组的待辨识参数对象，已知模型的参数作为本实 施例的待建模型的双馈风电机组的待辨识参数对象的初始数据，如下表4所示。
[0091] 表 4
[0093] 在参数辨识方面，在DIgSILENT/powerfactory中搭建仿真系统，各电气设备的参 数根据实测参数设置，仿真系统如图7所示。DIgSILENT/powerfactory是一个专业的电力 系统仿真软件，目前多用于新能源仿真建模中，是标准《风电机组低电压穿越建模及验证方 法》推荐的仿真平台。
[0094] 我们期望得到的是图7中的仿真模型，但是该模型的控制器中有很多控制参数并 不确定，这些参数将直接影响风电机组在低电压穿越过程中的功率特性。
[0095] 研究发现，发现对于双馈风电机组而言，对低电压穿越控制特性影响最大的参数 就是表3中所述的参数组。遗传算法是对本实施例的待建模型的双馈风电机组的待辨识参 数对象的初始数据根据实际运行情况进行调整来确定待建模的双馈风电机组的待辨识参 数对象。将辨识后的参数都将应用到图7的模型中，然后通过在DIgSILENT中进行与实际测 试工况相同的仿真模拟，对比风电机组仿真低穿特性与测试低穿特性的差异，当二者误差 小于预定的阈值时，我们认为得到的模型足够准确，相应的参数组就是想要辨识的参数组。
[0096] 调用上文的遗传算法，最终得到的模型关键参数如表5所示，实测曲线和仿真曲 线的对比如图8a、图8b、图9a、图％、图10a、图10b所示。参照标准《风电机组低电压穿越 建模及验证方法》计算出有功功率、无功功率、无功电流各时间分区内的平均偏差、平均绝 对偏差，稳态区间的最大偏差以及加权平均绝对偏差，并与标准中规定的各偏差最大允许 值对比，结果如表6所示。可见《风电机组低电压穿越建模及验证方法》标准中规定的模型 验证所考核的三个电气量：有功功率P、无功功率Q、无功电流IQ的测试与仿真数据的偏差 均在标准允许的最大偏差范围内。
[0097] 表 5
[0099] 表 6
[0100]
[0101] 本技术方案基于低电压穿越测试数据进行双馈风机建模，可以实现双馈风机的准 确建模。
[0102] 以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种双馈风电机组建模方法，其特征在于，该方法包括： 通过低电压穿越现场测试获得待建模的双馈风电机组的低电压穿越实测特性曲线及 测试数据； 对比待建模的双馈风电机组的低电压穿越特征低电压穿越特征与双馈风机模型库内 存储的信息，完成风机类型匹配和风机特性匹配，从所述双馈风机模型库中找出与待建模 的双馈风电机组最相似的已知风电机组模型； 根据已知风电机组模型的参数类型确定待建模的双馈风电机组的待辨识参数对象对 象，并将已知风机模型的参数作为待建模的双馈风电机组的待辨识参数对象的初始参数； 其中，所述待辨识参数包括：机侧功率控制环d轴PI控制器比例增益参数、机侧功率控制环 d轴PI控制器时间常数、机侧功率控制环q轴PI控制器比例增益参数、机侧功率控制环q 轴PI控制器时间常数、机侧功率控制环有功功率增速限幅参数、机侧电流控制环q轴PI控 制器比例增益参数、机侧电流控制环q轴PI控制器时间常数、机侧电流控制环d轴PI控制 器比例增益参数、机侧电流控制环d轴PI控制器时间常数、保护模块Crowbar阻值参数、保 护模块Crowbar投入时间参数、保护模块低电压穿越期间有功控制参数、保护模块低电压 穿越期间有功控制参数； 利用初始参数和风机实测特性曲线，通过遗传算法确定待辨识参数，获得满足误差要 求的参数；并利用满足误差要求的参数获得待建模的双馈风电机组的模型。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 将建成的双馈风电机组的模型存入所述双馈风机模型库内。3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述风机类型匹配的信息包括：风机低 穿保护装置信息、保护触发条件信息、保护退出时延信息。4. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述双馈风机模型库包括：风机模型模 块、低电压穿越类型模块、待建模的风机实测曲线模块、风机模型的参数模块。5. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述现场测试的步骤包括： 断开旁路开关，投入限流电抗；采用录波仪记录双馈风电机组的低压侧或高压侧电压、 电流和功率； 闭合短路开关，投入短路电抗，产生电压跌落； 断开短路开关，电网电压恢复正常； 闭合旁路开关，限流电抗退出，被测风电机组正常运行。6. -种双馈风电机组建模装置，其特征在于，该装置包括： 现场测试单元，用于通过低电压穿越现场测试获得待建模的双馈风电机组的低电压穿 越实测特性曲线及测试数据； 匹配单元，用于对比待建模的双馈风电机组的低电压穿越特征低电压穿越特征与双馈 风机模型库内存储的信息，完成风机类型匹配和风机特性匹配，从所述双馈风机模型库中 找出与待建模的双馈风电机组最相似的已知风电机组模型； 参数单元，用于根据已知风电机组模型的参数类型确定待建模的双馈风电机组的待辨 识参数对象，并将已知风机模型的参数作为待建模的双馈风电机组的待辨识参数对象的初 始参数；其中，所述待辨识参数包括：机侧功率控制环d轴PI控制器比例增益参数、机侧功 率控制环d轴PI控制器时间常数、机侧功率控制环q轴PI控制器比例增益参数、机侧功率 控制环q轴PI控制器时间常数、机侧功率控制环有功功率增速限幅参数、机侧电流控制环 q轴PI控制器比例增益参数、机侧电流控制环q轴PI控制器时间常数、机侧电流控制环d 轴PI控制器比例增益参数、机侧电流控制环d轴PI控制器时间常数、保护模块Crowbar阻 值参数、保护模块Crowbar投入时间参数、保护模块低电压穿越期间有功控制参数、保护模 块低电压穿越期间有功控制参数； 建模单元，用于利用初始参数和风机实测特性曲线，通过遗传算法确定待辨识参数，获 得满足误差要求的参数，利用满足误差要求的参数获得待建模的双馈风电机组的模型。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括： 双馈风机模型单元，用于将建成的双馈风电机组的模型作为已知模型进行存储。8. 如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述匹配单元匹配的风机类型信息包 括：风机低穿保护装置信息、保护触发条件信息、保护退出时延信息。9. 如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述双馈风机模型单元包括：风机模型 模块、低电压穿越类型模块、待建模的风机实测曲线模块、风机模型的参数模块。10. 如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述现场测试单元的测试步骤包括： 断开旁路开关，投入限流电抗； 闭合短路开关，投入短路电抗，产生电压跌落； 断开短路开关，电网电压恢复正常； 闭合旁路开关，限流电抗退出，被测风电机组正常运行。
【专利摘要】本发明涉及一种双馈风电机组建模方法及装置，其中，该方法包括：通过低电压穿越现场测试获得待建模的双馈风电机组的低电压穿越实测特性曲线及测试数据；对比待建模的双馈风电机组的低电压穿越特征与双馈风机模型库内存储的信息，完成风机类型匹配和风机特性匹配，从双馈风机模型库中找出与待建模的双馈风电机组最相似的已知风电机组模型；根据已知风电机组模型的参数类型确定待建模的双馈风电机组的待辨识参数对象，并将已知风机模型的参数作为待建模的双馈风电机组的待辨识参数对象的初始参数；利用初始参数和风机实测特性曲线，通过遗传算法确定待辨识参数，获得满足误差要求的参数；并利用满足误差要求的参数获得待建模的双馈风电机组的模型。
【IPC分类】G06F17/50, G06Q50/06
【公开号】CN105701265
【申请号】CN201410709230
【发明人】吴林林, 刘海涛, 刘辉, 蓝海波, 刘京波, 王哲
【申请人】国家电网公司, 华北电力科学研究院有限责任公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年11月28日