基于MMPSO算法的风电场多机等值模型参数辨识

为了解决基于容量加权法的风电场等值模型参数难以充分反映风电场全部运行状态的问题,文章针对多机等值模型进行了参数辨识。首先,以电网侧故障为激励,根据各等值机组参数的轨迹灵敏度大小区分关键参数和一般参数。然后,采用改进的多粒子群优化算法分步辨识电气与控制器部分的关键参数。最后,通过仿真分析了各等值机组参数轨迹灵敏度大小与输出功率的关系及其变化规律,得到了参数修正后具有更优动态性能的多机等值模型。     

大型风电场失速型机组等值建模的研究

对于风电场中失速型机组的多机等值,采用异步发电机的机电暂态模型求解发电机组的等值电气参数,利用基于传递函数概念的参数辨识方法及最小二乘法求解发电机组的动态等值参数。利用系统等值得结果对一实例进行仿真,结果表明了等值方法的有效性和正确性,为今后研究风电场与电网之间的相互影响提供了良好的模型基础。     

基于RTDS的风电场等值建模与验证分析

针对风电场运行条件复杂、运行工况动态变化导致风电场输出功率的分散性问题,采用数理统计方法对风电场外特性进行稳态等值,考虑到大型风电场所处地形复杂、机群分布不规则带来的风速差异性问题,以风电场内长时间尺度实测风速数据作为特征变量,采用改进动态聚类算法进行机群划分,进而基于风电场参数对等值机模型的参数进行聚合辨识。基于RTDS实时数字建模及仿真试验分析结果表明,建立的风电场等值模型能够准确地反映风电场在不同风速及电网侧短路故障下的动态特性,可用于含双馈风电机组风电场接入电力系统稳定性分析。     

风电场不同等值模型的仿真研究

以含笼型异步发电机组的并网风电场为例,在分析单机异步风力发电机动态模型的基础上,研究了风电场容量加权单机等值、降阶变尺度多机等值、参数变换单机等值以及改进加权单机等值模型和方法.针对风电场机组参数完全相同和不同的两种算例,利用Matlah/Simulink平台建立了风电场不同等值模型,对风速扰动和风电场出口处发生三相短...     

基于功率响应特性的双馈风电场一次调频模型参数全局辨识

随着风电在电力系统中占比提高,其一次调频特性对电力系统频率稳定性的影响增大。为了实现风电场一次调频模型的参数辨识,设计了以实际功率响应数据为依据的辨识方法,基于多工况功率响应数据并采用狼群算法对模型参数进行全局最优辨识。应用所设计的参数辨识方法对某双馈风电场进行了参数辨识,模型仿真值与实测值的对比结果表明：采用该方法辨识得到的模型参数能够较好地反映风电场一次调频功率响应实际特性。     

基于混合蛙跳算法的油纸绝缘变压器拓展德拜等值电路参数求解

为了更好地研究变压器油纸绝缘老化状态与拓展德拜等值电路参数之间的相关性,根据实测回复电压特征量参数等值电路模型,建立求解等值电路参数的数学模型,并将该模型转化为非线性优化问题,利用混合蛙跳算法的全局信息交换和局部深度搜索特性对拓展德拜等值电路参数进行参数辨识。通过两台变压器的辨识结果表明,与粒子群算法相比,由混合蛙跳算法辨识的电路参数计算获得的回复电压值与测量值具有更高的重合度,并能够准确地反映变压器油纸绝缘状态。     

计及随机波动风速、风向的风电场建模方法研究

提出风电场建模方法建立风电场随机模型,对风电场运行特性进行仿真,为实现大规模风力发电的可预测、可控制目标服务。通过对风电场等值模型与详细模型的仿真比较,验证建模方法的合理性,并得出在研究风电场动态特性及其对电网影响时应考虑风速、风向的随机波动建立风电场模型。     

基于改进猴群算法的山地风电场建模研究

根据风电场等值建模理论,利用风电场的详细模型,提出了一种基于改进猴群算法的山地风电场建模方法,并在Matlab/Simulink环境下建立一个9 MW的小型风电场进行了仿真实验。通过三种风速下的仿真结果表明,基于改进猴群算法的单机等值模型和详细模型具有基本一致的运行特性,可以更加简单方便地得到风电场的模型,这为大型山地风电场的等值建模提供了基础。     

大规模并网型风电场等值建模研究现状

风电场等值模型的建立有助于对含有大规模风电接入的电网进行稳态运行以及各种稳定性问题的分析研究。介绍了风电场等值建模的基本思想,基于国内外关于大规模并网型风电场等值建模的研究现状,对风电场稳态和动态的各种等值建模法进行了简要的分析和综述。     

适用于次同步振荡研究的直驱风电场等值建模

针对当前直驱风电场次同步振荡研究缺乏合适的等值模型这一问题,首先对单台直驱风机并网系统进行小信号建模及参与因子分析,得到了影响直驱风机次同步振荡的主导参量;接着将这些主导参量作为直驱风电场等值建模的聚类指标,利用SOM神经网络聚类算法对风电机组进行聚类,并借鉴同调等值法原理整定了风电机群的运行状态。最后,在PSCAD/EMTDC上建立了风电场等值模型,通过比较等值模型对实际风电场的等值效果,验证了直驱风电场等值建模方法的合理性。     

基于广义预测控制的风电场调频控制策略研究

为降低通信延迟对风电参与二次调频时频率稳定性的影响,提出一种基于系统辨识理论和广义预测控制算法控制风电机组参与电力系统二次调频的控制策略。首先,建立考虑通信延迟的单区域互联电力系统二次调频模型。其次,通过利用变遗忘因子递推最小二乘算法（FFRLS）进行在线辨识,建立单输入单输出被控系统的差分方程的受控自回归滑动平均模型（CARMA）,将系统频率偏差和风电场功率指令作为输出变量和控制变量设计广义预测控制器。最后,在不同延时参数以及参数摄动情况下对所提控制策略进行仿真验证。结果表明：所提控制策略在满足系统频率稳定性的同时,使得系统上升时间缩短,超调量大幅减小。     

考虑多参数影响的风电场多状态出力概率性评估

大规模风电并网会对电力系统的可靠性带来严峻挑战,其出力的随机性也会对电力系统可靠性评估带来难题。为了准确地对风电场出力进行评估,结合风速的随机性,考虑了风电机组的故障、降额和随机投产状态以及风速分布的威布尔参数对风电场出力的影响,建立了风电场多状态出力的可靠性模型;基于蒙特卡洛法对风电场的有功出力进行了概率性评估,并分析了不同状态数、不同降额概率、故障停运概率、随机投产率及不同的风速分布威布尔尺度参数和形状参数等对评估结果的影响。仿真结果表明,所建模型切实可行,能有效地对风电场出力进行评估。     

汽轮同步发电机组的机械参数辨识

以配有功频电液调节系统为例,选取特定的数学模型,进行汽轮同步发电机组机械参数可辨识性分析,得出可唯一辨识的结论,采用进化策略法进行参数辨识,算例验证能有效地辨识出机械参数,为汽轮同步发电机组机械参数的辨识奠定了理论基础。     

Two Alternative Modeling Approaches for the Evaluation of Wind Farm Active and Reactive Power Performances

Based on the stator-flux-oriented electromechanical model of a doubly fed induction machine (DFIM), this paper presents two different approaches to wind farm modeling. Particularly, the overall control system of the DFIM is modeled in detail, so that tuning equations that allow adjusting the parameters of its proportional-integral (PI) compensators straightforwardly are provided. In addition to validating the wind generator model proposed, experimental tests carried out on a 660-kW doubly fed induction generator (DFIG) prove that such a control system makes it possible to govern separately its stator-side or net active and reactive powers. The two wind farm models proposed, which are assumed to be made up of DFIM type generators exclusively, are mainly devised to assist the design and test of closed-loop control algorithms for the wind farm total power factor. They generally imply significantly different computational loads, so that the second may be regarded as a simplified version of the first one. The net active and reactive power performances of both wind farm models are finally compared via simulation, which allows identifying the stronger and weaker points associated to each model     

基于遗传算法的转桨式水轮机模型参数辨识

为准确测试转桨式水轮机参数,提出了一种转桨式水轮机数学模型的新表述方法,并探讨了基于遗传算法对新表述数学模型的参数辨识。算例与实际电站参数辨识结果表明,采用辨识参数的模型输出结果与现场实测数据(样本数据)具有较好的一致性,验证了该方法的正确性及在工程实际应用中的可行性,为转桨式水轮机模型参数辨识提供了一种新方法。     

海上风电场运行期尾流损失分析

  [目的]  为了充分认识海上风电场运行过程中的尾流效应,对风电场布局设计中的模拟计算结果进行验证,探索海上风电场的风机尾流损失变化规律。  [方法]  以华南地区某海上风电场为测试场址,选用PARK模型进行尾流模拟计算,对模型中的参数进行优化并进行实际发电量验证。  [结果]  结果表明:PARK模型用于海上风电场尾流模拟可以基本反映风机实际发电情况;在某风向上风机间距为7D情况下,主风向尾流损失在第2排后的分布规律呈现较为稳定的状态,约为首台风机的30%。  [结论]  PARK尾流模型能够较好的模拟近海风电场尾流损失和进行发电量计算,模型参数选择应根据项目实际情况进行敏感性测算。     

Multi-machine transient modelling of wind farms: An essential approach to the study of fault conditions in the distribution network

This paper reports the study carried out to asses the dynamic behaviour of a real wind farm during fault conditions in the distribution network. The objective is to obtain a transient model valuable for all kinds of operational conditions. The paper begins with a detailed modelling of the distribution network between the wind farm common busbar and the point of common coupling with the HV transmission system, for all types of short-circuits. The state-space network model, together with the electromagnetic transient model of each wind generator, configure a multi-machine wind farm model, with 572 state variables. Simulation results prove that multi-machine modelling is mandatory in order to tackle the wind farm contribution to symmetric and asymmetric short-circuits.     

基于多状态空间划分的风电机组非完美维修决策

对风电机组的合理维护维修是减少风电场运维成本的重要方式。同一风电场的多台风力发电机构成了一个典型的多部件系统,各风力发电机的运行性能共同决定了系统整体的运行效率和维修需求。同时,对各风力发电机的维修效果也将影响到系统后续的可利用率和维修决策。该文以同一风电场中多台风力发电机的主轴组成的同型多部件系统为对象,在考虑非完美维修的条件下制定基于周期检测的视情机会维修策略;构建考虑非完美维修的多状态退化空间划分模型,以定义系统状态与维修需求的表示及关系,并归纳推导系统维修需求概率的计算模型和非完美维修干预下的系统退化及维修恢复过程中的状态转移概率;在此基础上,建立系统平均费用率解析模型,以确定最优的检测周期和维修阈值。通过某风电场的主轴实际运行数据进行数值实验,验证策略和模型的正确性和有效性,并对参数进行灵敏度分析以说明模型的适用性。结果表明该策略能有效减少风电场的运维成本。     

低运行工况下直驱风电场电流内环主导的次同步振荡特性研究

针对低运行工况下直驱风电场接入弱电网出现的次同步振荡（sub-synchronous oscillation,SSO）问题,搭建直驱风电场、汽轮发电机组联网线性化模型,基于特征值分析法,识别系统中存在的振荡模式,分析电网强度、电流内环控制参数和并网数量对SSO模式的影响。基于净阻尼分析法,分析直驱风电场与汽轮发电机组的动态交互机理。研究结果表明：电流内环控制参数设置不当是诱发直驱风电场发生SSO的主导因素,该振荡属于电气系统振荡;随着电网强度的降低,并网数量的增加,电流内环控制参数的减小,弱化系统阻尼,系统易发生SSO;该振荡模式并不会激发汽轮发电机组的轴系扭振。基于时域仿真模型,验证了理论分析的正确性与有效性。