基于FAST與RT-LAB的雙饋風(fēng)電場(chǎng)精細(xì)化建模及實(shí)時(shí)仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-10-13 23:12
隨著能源結(jié)構(gòu)的變化,清潔能源特別是風(fēng)電得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前,風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量日益增大,由于風(fēng)電出力具有間歇性與波動(dòng)性,在并網(wǎng)的同時(shí)也將對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成重大影響。為了深入研究風(fēng)電場(chǎng)的接入給電力系統(tǒng)帶來(lái)的影響,需要建立較為精確的并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)仿真模型。本文闡述了面向風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)研究的完整精細(xì)化模型建模要求,提出了風(fēng)電機(jī)組精細(xì)化模型各組成部分的建模方法,并將基于多平臺(tái)的聯(lián)合實(shí)時(shí)仿真技術(shù)引入到風(fēng)電研究領(lǐng)域,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。(1)研究了雙饋風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及基本工作原理;建立了包含風(fēng)輪、傳動(dòng)鏈、發(fā)電機(jī)和變換器的風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型;研究了風(fēng)電機(jī)組在全風(fēng)況情況下的轉(zhuǎn)矩及變槳控制,提出了在恒功率運(yùn)行區(qū)域內(nèi)槳距角控制器預(yù)設(shè)增益表的求解方法;研究了風(fēng)電場(chǎng)在接收調(diào)度指令情況下的有功指令控制策略。(2)基于FAST與RT-LAB設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組精細(xì)化建模聯(lián)合實(shí)時(shí)仿真平臺(tái),包括總體布局、實(shí)時(shí)性的保證以及通信接口方案。將風(fēng)電機(jī)組的空氣動(dòng)力學(xué)模型、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型、風(fēng)速模型以及主控系統(tǒng)建立在FAST中,將電氣部分以及變換器控制系統(tǒng)建立在RT-LAB中,以轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)學(xué)方程作為耦合兩者之間的接口。對(duì)單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2近十年來(lái)我國(guó)風(fēng)機(jī)新增及累計(jì)裝機(jī)容量??風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)差異巨大隨著風(fēng)??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Integration of automatic voltage regulator and power system stabilizer: small-signal stability in DFIG-based wind farms[J]. Sirine ESSALLAH,Adel BOUALLEGUE,Adel KHEDHER. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(05)
[2]雙饋型風(fēng)電場(chǎng)詳細(xì)模型建模方法[J]. 馬少康,耿華,馬進(jìn),楊耕. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(S1)
[3]基于RT-LAB的機(jī)電-電磁暫態(tài)混合實(shí)時(shí)仿真及其在MMC-HVDC中的應(yīng)用[J]. 朱琳,譚偉,王佳,寇龍澤. 智能電網(wǎng). 2016(03)
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多領(lǐng)域耦合模型及動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析[J]. 苗風(fēng)麟,施洪生,張小青. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[5]基于RT-LAB的雙饋風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)建模[J]. 董建政,李征,蔡旭. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(07)
[6]中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J]. 王長(zhǎng)路,王偉功,張立勇,喬雪濤. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]雙饋風(fēng)電機(jī)組的通用型機(jī)電暫態(tài)模型及其電磁暫態(tài)模型的對(duì)比分析[J]. 劉其輝,韓賢歲. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2014(23)
[8]雙饋風(fēng)電機(jī)組模型簡(jiǎn)化的主要步驟和關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 劉其輝,韓賢歲. 華東電力. 2014(05)
[9]電力系統(tǒng)仿真分析技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 田芳,黃彥浩,史東宇,夏天,裘微江,胡曉波,李亞樓,湯涌,周孝信. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(13)
[10]2·24甘肅酒泉大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故暴露的問(wèn)題及解決措施[J]. 向異,孫驍強(qiáng),張小奇,段乃欣. 華北電力技術(shù). 2011(09)
碩士論文
[1]煙臺(tái)地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速仿真研究[D]. 畢建偉.山東大學(xué) 2019
[2]風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵零部件對(duì)低電壓穿越特性影響的研究[D]. 王順來(lái).中國(guó)電力科學(xué)研究院 2015
[3]電力系統(tǒng)全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置在寧夏電網(wǎng)的應(yīng)用研究[D]. 孫大偉.華北電力大學(xué) 2014
[4]基于有限元法的水平軸風(fēng)力機(jī)塔架動(dòng)態(tài)響應(yīng)與優(yōu)化問(wèn)題研究[D]. 呂鋼.蘭州理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3435586
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2近十年來(lái)我國(guó)風(fēng)機(jī)新增及累計(jì)裝機(jī)容量??風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)差異巨大隨著風(fēng)??
結(jié)—學(xué)模塊廣?Hi?? ̄K?(?^?匯總文件(.sum)??—n?^?BeamDyn?___^???[高?學(xué)模塊?FAST??=1_J?AeroDyn?]_^?時(shí)序輸出文件??空氣3力猶廣?g?(.〇Mtb)??^1?J?InflowWind?1?主輸入文件?? ̄?入流風(fēng)模塊?Primary.fst?線性化文件(.lin)????\?/??—h?^?ServoDyn?_^?^??三 ̄P?傳動(dòng)鏈模塊?—^?白??V?^?可視化文件(.vtp)??圖3-4?FAST的輸入輸出文件??3.2基于RT-LAB的電氣部分建模??3.2.1?RT-LAB仿真平臺(tái)簡(jiǎn)介??RT-LAB是加拿大Opal-RT?Technologies公司開(kāi)發(fā)的一款工業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)仿真應(yīng)??用軟件,目前己廣泛用于電力系統(tǒng)、電機(jī)拖動(dòng)、電力電子等領(lǐng)域的研究工作[8()]。??RT-LAB仿真平臺(tái)采用開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu),并且與MATLAB/Simulink無(wú)縫連接,??通過(guò)上位機(jī)與下位機(jī)的模式進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。上位機(jī)運(yùn)行于Windows系統(tǒng)下并且??安裝有RT-LAB和MATLAB/Simulink軟件,主要作用是用圖形化工具搭建模型??與配置參數(shù),同時(shí)對(duì)目標(biāo)機(jī)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控和控制仿真進(jìn)程的啟/??停等。下位機(jī)即目標(biāo)仿真機(jī),主要作用是作為仿真模型的載體進(jìn)行分布式實(shí)時(shí)仿??真。在本文中下位機(jī)采用〇pal-RT公司生產(chǎn)的并行計(jì)算機(jī)OP5600,如圖3-5所??不。??丨騮澀鼸!ii_k??圖3-5?OP5600目標(biāo)仿真機(jī)??RT-LAB仿真平臺(tái)的主要性能特點(diǎn)包括:??37??
結(jié)—學(xué)模塊廣?Hi?? ̄K?(?^?匯總文件(.sum)??—n?^?BeamDyn?___^???[高?學(xué)模塊?FAST??=1_J?AeroDyn?]_^?時(shí)序輸出文件??空氣3力猶廣?g?(.〇Mtb)??^1?J?InflowWind?1?主輸入文件?? ̄?入流風(fēng)模塊?Primary.fst?線性化文件(.lin)????\?/??—h?^?ServoDyn?_^?^??三 ̄P?傳動(dòng)鏈模塊?—^?白??V?^?可視化文件(.vtp)??圖3-4?FAST的輸入輸出文件??3.2基于RT-LAB的電氣部分建模??3.2.1?RT-LAB仿真平臺(tái)簡(jiǎn)介??RT-LAB是加拿大Opal-RT?Technologies公司開(kāi)發(fā)的一款工業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)仿真應(yīng)??用軟件,目前己廣泛用于電力系統(tǒng)、電機(jī)拖動(dòng)、電力電子等領(lǐng)域的研究工作[8()]。??RT-LAB仿真平臺(tái)采用開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu),并且與MATLAB/Simulink無(wú)縫連接,??通過(guò)上位機(jī)與下位機(jī)的模式進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。上位機(jī)運(yùn)行于Windows系統(tǒng)下并且??安裝有RT-LAB和MATLAB/Simulink軟件,主要作用是用圖形化工具搭建模型??與配置參數(shù),同時(shí)對(duì)目標(biāo)機(jī)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控和控制仿真進(jìn)程的啟/??停等。下位機(jī)即目標(biāo)仿真機(jī),主要作用是作為仿真模型的載體進(jìn)行分布式實(shí)時(shí)仿??真。在本文中下位機(jī)采用〇pal-RT公司生產(chǎn)的并行計(jì)算機(jī)OP5600,如圖3-5所??不。??丨騮澀鼸。椋椋撸??圖3-5?OP5600目標(biāo)仿真機(jī)??RT-LAB仿真平臺(tái)的主要性能特點(diǎn)包括:??37??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Integration of automatic voltage regulator and power system stabilizer: small-signal stability in DFIG-based wind farms[J]. Sirine ESSALLAH,Adel BOUALLEGUE,Adel KHEDHER. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(05)
[2]雙饋型風(fēng)電場(chǎng)詳細(xì)模型建模方法[J]. 馬少康,耿華,馬進(jìn),楊耕. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(S1)
[3]基于RT-LAB的機(jī)電-電磁暫態(tài)混合實(shí)時(shí)仿真及其在MMC-HVDC中的應(yīng)用[J]. 朱琳,譚偉,王佳,寇龍澤. 智能電網(wǎng). 2016(03)
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多領(lǐng)域耦合模型及動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析[J]. 苗風(fēng)麟,施洪生,張小青. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[5]基于RT-LAB的雙饋風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)建模[J]. 董建政,李征,蔡旭. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(07)
[6]中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J]. 王長(zhǎng)路,王偉功,張立勇,喬雪濤. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]雙饋風(fēng)電機(jī)組的通用型機(jī)電暫態(tài)模型及其電磁暫態(tài)模型的對(duì)比分析[J]. 劉其輝,韓賢歲. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2014(23)
[8]雙饋風(fēng)電機(jī)組模型簡(jiǎn)化的主要步驟和關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 劉其輝,韓賢歲. 華東電力. 2014(05)
[9]電力系統(tǒng)仿真分析技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 田芳,黃彥浩,史東宇,夏天,裘微江,胡曉波,李亞樓,湯涌,周孝信. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(13)
[10]2·24甘肅酒泉大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故暴露的問(wèn)題及解決措施[J]. 向異,孫驍強(qiáng),張小奇,段乃欣. 華北電力技術(shù). 2011(09)
碩士論文
[1]煙臺(tái)地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速仿真研究[D]. 畢建偉.山東大學(xué) 2019
[2]風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵零部件對(duì)低電壓穿越特性影響的研究[D]. 王順來(lái).中國(guó)電力科學(xué)研究院 2015
[3]電力系統(tǒng)全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置在寧夏電網(wǎng)的應(yīng)用研究[D]. 孫大偉.華北電力大學(xué) 2014
[4]基于有限元法的水平軸風(fēng)力機(jī)塔架動(dòng)態(tài)響應(yīng)與優(yōu)化問(wèn)題研究[D]. 呂鋼.蘭州理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3435586
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