一种针对风电场及电铁交互影响的分析方法

摘要

本发明公开了一种针对风电场及电铁交互影响的分析方法，它根据电气化铁路负荷特点，建立含高铁和普铁的数学机理模型，将多台风机等效为某一等值参数                                               的单台风机建立风电场系统等值模型；建立电铁负荷引起的电网电压不平衡对风电机组运行特性数学分析模型；建立电铁负荷引起的电压跌落对风电机组影响的数学仿真模型，利用电力机车模型，结合步骤1所建立的风电场系统等值模型，分析风电场风速变化对电铁负荷影响；对电铁负荷引起的电网电压不平衡对风电机组运行影响、电铁负荷引起的电压跌落对风电机组影响进行分析；解决了三相电压不平衡和电压跌落可能造成风电机组失稳，严重影响电网的安全稳定运行和电气化铁路供电可靠性等问题。

主权项

一种针对风电场及电铁交互影响的分析方法，它包括下述步骤：步骤1、根据电气化铁路负荷特点，建立含高铁和普铁的数学机理模型，根据典型双馈风力发电机数学公式，将多台风机等效为某一等值参数的单台风机，建立风电场系统等值模型如下：式中：、、分别为风电场中第i台风机容量、扫风面积和风能利用系数；、、分别为等值风电场风机容量、扫风面积和风能利用系数；风电机组的等值参数 Xˊ，引入加权系数，风电场等值成单台风电机组的某一等值参数根据公式得出，为第i台风机等值参数；步骤2、根据步骤1建立的风电场系统等值模型，建立电铁负荷引起的电网电压不平衡对风电机组运行特性数学分析模型：式中为正序同步旋转坐标变换矩阵，为电网瞬时电压变换到dq同步旋转坐标系下的电压值，为两相静止坐标变换矩阵，为直流母线电压，为直流电容电流，p为正序分量，n为负序分量，、分别为变换到dq同步旋转坐标系d轴、q轴正序电压分量；、分别为变换到dq同步旋转坐标系d轴、q轴负序电压分量；、分别为变换到dq同步旋转坐标系d轴、q轴正序电流分量；、分别为变换到dq同步旋转坐标系d轴、q轴负序电流分量；步骤3、根据步骤1建立的风电场系统等值模型，建立电铁负荷引起的电压跌落对风电机组影响的数学仿真模型，该模型包含以下部分：发电机的电磁转矩与定子磁链分析模型：其中，为双馈电机的极对数，定子磁链，为转子q轴电流，及分别为励磁及定子电感发电机定子输出有功功率、无功功率分析模型：其中，为电磁转矩，为定子电压，为定子旋转电角速度发电机转子运动分析模型：其中，为机械转矩，代表转子旋转电角速度；步骤4、利用电力机车模型，结合步骤1所建立的风电场系统等值模型，分析风电场风速变化对电铁负荷影响；步骤5、利用步骤1‑3建立的模型，对电铁负荷引起的电网电压不平衡对风电机组运行影响、电铁负荷引起的电压跌落对风电机组影响进行分析。