本发明涉及风力发电领域，具体地来讲为一种含有风电场电网潮流计算方法。
背景技术：
科学技术作为新型产业形成与应用的侦察兵，研究具备一定应用规模的风电容量接入传统电网的并网条件、运行与控制理论、紧急故障处理方式等课题，对风电行业的健康快速发展以及已并网风电在传统电网中安全可靠经济运行具有重大意义。
以风力机为原动机的发电方式是一种不同于利用汽轮机或水轮机作为原动机的新型发电方式，随着容量不断增加，风电并入传统电网必将呈现新的问题，工程研究人员必须深入研究并采取有效应对措施。
总的来看，大规模风电并入网络对系统产生各种影响的原因可以总结为以下两个方面。一方面，单台风力发电机组的输出功率较小(目前一般是兆瓦级)，为了达到像汽轮机那样数百兆瓦的输出功率，往往将数百台风力发电机组集中互联，形成具有较大地理分布面积的风力发电场。然而，自然界的风能本身具有波动性和突变性，而且，受风电场区域内部地形环境、风电机组排列位置等因素的影响，在某一时刻到达风电场内每台风力发电机迎风面的风速都可能有所差异，使得风电场的输出功率不能一直保持恒定。因此，并网区域电网的电压可能产生波动并带来谐波污染，也正是基于这些问题，风力发电机组不能像汽轮发电机组和水轮发电机组那样承担整个电力系统的调频和调压任务。另一方面，风电机组一般具有特殊的运行控制策略，使得它的功率输出外特性会随着自然环境的改变发生变化。风电机组并入电网后改变了原电网的功率分布格局，原电网中同步发电机的输出功率发生变化，重新构成的电网应对各种干扰或紧急故障的能力也随之发生改变。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种双馈发电机含有风电场电网潮流计算方法，使得接入dfig风电场后原网络中偏低的母线电压得到明显改善。
本发明是这样实现的，一种双馈发电机含有风电场电网潮流计算方法，该方法包括如下步骤：
根据根据风电场接入情况更改电力网络结构；
置循环次数k＝0；
设置风速和母线电压初值，风电场电压初值为
根据dfig的pe-v曲线求得电磁功率pe；
根据dfig的pe-w曲线求得转子旋转角速度ω；
电磁功率pe和转子旋转角速度ω计算绕线异步发电机的转差率s；
计算定子绕组向电网馈送的有功功率ps；计算定子绕组向电网馈送的无功功率qs；
将有功功率ps和无功功率qs以pq节点的形式代入系统，采用迭代算法计算各母线电压，风电场端口母线电压为
判断
得到最终风电场端口母线电压us；
计算各节点注入功率，各支路传输功率及损耗功率。
进一步地，判断
进一步地，有功功率ps，通过解一元二次方程：
进一步地，无功功率qs通过下列公式计算：
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明在常规电力网络稳态分析的基础之上，建立了dfig的稳态模型，并考虑实际风电场的布局方式，将dfig风电场接入my4g13bus案例中进行潮流求解，比较计算结果，发现接入dfig风电场后原网络中偏低的母线电压得到明显改善。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，一种双馈发电机含有风电场电网潮流计算方法，该方法包括如下步骤：
根据根据风电场接入情况更改电力网络结构；
置循环次数k＝0；
设置风速和母线电压初值，风电场电压初值为
根据dfig的pe-v曲线求得电磁功率pe；其中通过采集实际并网运行的dfig功率输出和当时天气环境数据，发现其输出的电磁功率总和pe与到达dfig受风面的风速v存在一定的统计学关系。当环境中的风速低于启动值时，dfig输出的电磁功率为零；当环境中的风速达到启动风力机的标准时，dfig输出的电磁功率随风速增加而增长，具体增长函数曲线因风机性能而异；当环境中的风速达到或超过额定值后，在dfig的叶片倾角变化调节方式下，dfig输出的电磁功率保持恒定；如果遇到恶劣天气，环境中的风速超过dfig的最大承受能力时，为保证dfig安全运行，只能将已经并网的dfig切除网络，并调节其叶片倾角为最小值。
根据dfig的pe-w曲线求得转子旋转角速度ω；
电磁功率pe和转子旋转角速度ω计算绕线异步发电机的转差率s；
计算定子绕组向电网馈送的有功功率ps；计算定子绕组向电网馈送的无功功率qs；
将有功功率ps和无功功率qs以pq节点的形式代入系统，采用迭代算法计算各母线电压，风电场端口母线电压为
判断
得到最终风电场端口母线电压us；
计算各节点注入功率，各支路传输功率及损耗功率。
绕线异步电机转子经ac-dc-ac变流器向网络馈送的有功功率为
dfig向电网侧馈送的总的有功功率
pe＝ps+pr(2)
将式(1)代入式(2)可得
若dfig的功率因素设定值为
也即
联立式(3)和式(5)得
将式(6)化归成经典的一元二次方程为
式(7)中各系数的计算公式如下
求解式(7)所述一元二次方程即可得到dfig定子绕组向电网馈送的有功ps，由于dfig转子绕组通过背靠背(ac-dc-ac)变流器向电网馈送的无功qr较小，在工程计算中影响不大，可以忽略，则整台发电机向电网馈送的无功功率可按式(5)计算而得。
本实施例风电场由30台1.5mw的dfig构成，每台dfig的参数见表4-1，匹配变压器采用0.69kv/35kv电压等级，为简化计算，设匹配变压器为理想变压器并忽略损耗。风电场出口处的主变压器采用35kv/110kv电压等级。从主变压器高压侧架设一条40km的lgj-240型电力传输线，接入常规电网中编号为13的母线上。
dfig风电场接入区域电网后，将风电场出口母线编号为14，在13和14号母线之间将增加一条变压器支路和一条传输线支路，将两者进行标幺处理后在本质上没有太大区别，所以将两者视为一条支路，主变压器高压侧母线不再单独编号。
pe-v曲线的上升段采用matlab软件的ployfit函数拟合成6阶多项式，表达式为
pe＝-3.6431×10-5v6+0.0015v5-0.0249v4+
0.2113v3-0.954v2+201953v-2.0296
pe-v曲线的曲线上升段同样采用matlab软件的plotfit函数拟合成4阶多项式，表达式为
pe＝8244.2n4-16603n3+9289.5n2+126.2347n-53.0736
设定风电场的风速为10m/s,dfig的功率因素为0.98。
结论：加入dfig风电场后原电力网络中母线电压偏低的母线得到明显改善。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。