風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型建模導(dǎo)則（征求意見稿）

1、NB/T XXXXXXXXX6ICS FORMTEXT 點(diǎn)擊此處添加ICS號 FORMTEXT 點(diǎn)擊此處添加中國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號 FORMTEXT 中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型建模導(dǎo)則Guideline for Electrical Simulation Models of Wind Turbines FORMTEXT 點(diǎn)擊此處添加與國際標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的標(biāo)識（征求意見稿）本稿完成日期：2013年10月30日XXXX - FORMTEXT XX - FORMTEXT XX實(shí)施201X- FORMTEXT XX - FORMTEXT XX發(fā)布NB/T FORMTEXT XXXXX

2、FORMTEXT XXXX國家能源局發(fā)布NB/T XXXXXXXXX HYPERLINK l _Toc372122522前言 PAGEREF _Toc372122522 h IIHYPERLINK l _Toc3721225231 范圍 PAGEREF _Toc372122523 h 1HYPERLINK l _Toc3721225242 規(guī)范性引用文件 PAGEREF _Toc372122524 h 1HYPERLINK l _Toc3721225253 術(shù)語和定義 PAGEREF _Toc372122525 h 1HYPERLINK l _Toc3721225364 符號定義 PAGERE

3、F _Toc372122536 h 2HYPERLINK l _Toc3721225375 風(fēng)電機(jī)組模型 PAGEREF _Toc372122537 h 4HYPERLINK l _Toc3721225385.1 基本要求 PAGEREF _Toc372122538 h 4HYPERLINK l _Toc3721225395.2 模型接口和初始化 PAGEREF _Toc372122539 h 4HYPERLINK l _Toc3721225405.3 風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc372122540 h 5HYPERLINK l _Toc3721225415.4 子模塊模型 PA

4、GEREF _Toc372122541 h 10HYPERLINK l _Toc3721225426 模型驗(yàn)證方法與步驟 PAGEREF _Toc372122542 h 15HYPERLINK l _Toc3721225436.1 驗(yàn)證基本原則 PAGEREF _Toc372122543 h 15HYPERLINK l _Toc3721225446.2 驗(yàn)證工況 PAGEREF _Toc372122544 h 16HYPERLINK l _Toc3721225456.3 仿真與測試數(shù)據(jù)要求 PAGEREF _Toc372122545 h 16HYPERLINK l _Toc3721225466

5、.4 模型驗(yàn)證步驟 PAGEREF _Toc372122546 h 17HYPERLINK l _Toc3721225476.5 驗(yàn)證結(jié)果評價(jià) PAGEREF _Toc372122547 h 19HYPERLINK l _Toc372122548附錄A （資料性附錄） 風(fēng)電機(jī)組模型驗(yàn)證用測試數(shù)據(jù)格式 PAGEREF _Toc372122548 h 20HYPERLINK l _Toc372122549附錄B （規(guī)范性附錄） 故障過程分區(qū)方法 PAGEREF _Toc372122549 h 21HYPERLINK l _Toc372122550附錄C （資料性附錄） 模型驗(yàn)證結(jié)果 PAGEREF

6、 _Toc372122550 h 23HYPERLINK l _Toc372122551參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc372122551 h 25HYPERLINK l _Toc372122552編 制 說 明 PAGEREF _Toc372122552 h 26前言本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)GB/T 1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫編制。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄C為資料性附錄，附錄B為規(guī)范性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由XXX提出。本標(biāo)準(zhǔn)由能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國電力科學(xué)研究院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：XXX，XXX，XXX，XXX，XXX，XXX，XXX，XXX。NB/T

7、 XXXXXXXXX 風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型建模導(dǎo)則范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型的分類、結(jié)構(gòu)、子模塊實(shí)現(xiàn)以及模型驗(yàn)證方法與步驟。本標(biāo)準(zhǔn)適用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算用風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型的建模和驗(yàn)證。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 19963-2011 風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定NB/T XXXX 風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越建模及驗(yàn)證方法NB/T XXXX 風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力測試規(guī)程術(shù)語和定義風(fēng)電機(jī)組額定功率 rated power for wind

8、turbines風(fēng)電機(jī)組連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行在額定工況時(shí)輸出的有功功率。電力系統(tǒng)穩(wěn)定 power system stability 電力系統(tǒng)受到大擾動后，過渡到新的或恢復(fù)到原來穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式的能力。低電壓穿越 Low Voltage ride through當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動引起風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓或頻率變化時(shí)，在一定的電壓、頻率變化范圍和時(shí)間間隔內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。電壓跌落發(fā)生裝置 voltage dip generator 在低電壓穿越測試中，使測試點(diǎn)產(chǎn)生滿足測試要求電壓跌落的試驗(yàn)設(shè)備。電壓跌落幅值 depth of voltage dip電壓跌落期間線電壓最小值與額定值的比值，以標(biāo)幺

9、值或百分比表示。穩(wěn)態(tài)區(qū)間 steady-state range風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，機(jī)端電壓不發(fā)生瞬時(shí)突變，保持穩(wěn)定運(yùn)行的過程區(qū)間。暫態(tài)區(qū)間 transient-state range風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，機(jī)端電壓發(fā)生瞬時(shí)突變，風(fēng)電機(jī)組由一個穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程區(qū)間。基波正序分量 positive sequence component of the fundamental三相系統(tǒng)的基波分量中，三個對稱相序分量之一，它存在于對稱的和不對稱的正弦量三相系統(tǒng)中，由下列復(fù)數(shù)表達(dá)式定義:(1)式中：是120運(yùn)算因子，而、和是有關(guān)相量的復(fù)數(shù)表達(dá)式，其中表示系統(tǒng)電流或電壓的相矢量?；ㄘ?fù)序分量

10、negative sequence component of the fundamental三相系統(tǒng)的基波分量中，三個對稱相序分量之一，它僅存在于一個不對稱的正弦量三相系統(tǒng)中，由下列復(fù)數(shù)表達(dá)式定義:.(2)式中：是120運(yùn)算因子，而、和是有關(guān)相量的復(fù)數(shù)表達(dá)式，其中表示系統(tǒng)電流或電壓的相矢量。符號、代號和縮略語下列符號適用于本標(biāo)準(zhǔn)：葉片槳距角cmd主控制系統(tǒng)槳距角指令gen發(fā)電機(jī)角速度ref風(fēng)力機(jī)初始角速度WTR風(fēng)力機(jī)角速度WTRn風(fēng)力機(jī)額定角速度UWTTG風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)變流器系統(tǒng)端電壓UWTT風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓VW風(fēng)速PWTref穩(wěn)態(tài)運(yùn)行有功功率參考值QWTref穩(wěn)態(tài)運(yùn)行無功功率參考值VWTre

11、f穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓參考值空氣密度csh傳動鏈軸系阻尼系數(shù)cp風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率系數(shù)fWTT風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓頻率F1變流器保護(hù)觸發(fā)標(biāo)志F2風(fēng)電機(jī)組保護(hù)觸發(fā)標(biāo)志HWTR風(fēng)力機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)Hgen發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)IWTTG風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)變流器系統(tǒng)端電流IWTT風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電流In風(fēng)電機(jī)組額定電流IQ風(fēng)電機(jī)組無功電流Ir發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流ksh傳動鏈軸系剛度系數(shù)P風(fēng)電機(jī)組機(jī)端有功功率Pn風(fēng)電機(jī)組額定功率Paero風(fēng)電機(jī)組捕獲的風(fēng)功率Pgen發(fā)電機(jī)有功功率Q風(fēng)電機(jī)組機(jī)端無功功率Qcmd風(fēng)電機(jī)組無功功率指令R風(fēng)力機(jī)葉輪半徑Tcmd風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)矩指令Tinit風(fēng)力機(jī)初始轉(zhuǎn)矩TP變槳系統(tǒng)等效慣性時(shí)間常數(shù)UG模型驗(yàn)證用等效電

12、網(wǎng)電壓S1旁路開關(guān)S2短路開關(guān)Sk電壓跌落發(fā)生裝置電網(wǎng)側(cè)接入點(diǎn)短路容量電壓跌落發(fā)生裝置電網(wǎng)側(cè)接入點(diǎn)阻抗角Z1限流阻抗Z2短路阻抗F1_IQ無功電流穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均偏差F2_IQ無功電流暫態(tài)區(qū)間平均偏差F3_IQ無功電流穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均絕對偏差F4_IQ無功電流暫態(tài)區(qū)間平均絕對偏差F5_IQ無功電流穩(wěn)態(tài)區(qū)間最大偏差FAIQ無功電流A時(shí)段平均絕對偏差FBIQ無功電流B時(shí)段平均絕對偏差FCIQ無功電流C時(shí)段平均絕對偏差FG_IQ無功電流加權(quán)平均絕對偏差F1_P有功功率穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均偏差F2_P有功功率暫態(tài)區(qū)間平均偏差F3_P有功功率穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均絕對偏差F4_P有功功率暫態(tài)區(qū)間平均絕對偏差F5_P有功功率穩(wěn)態(tài)區(qū)

13、間最大偏差FAP有功功率A時(shí)段平均絕對偏差FBP有功功率B時(shí)段平均絕對偏差FCP有功功率C時(shí)段平均絕對偏差FG_P有功功率加權(quán)平均絕對偏差F1_Q無功功率穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均偏差F2_Q無功功率暫態(tài)區(qū)間平均偏差F3_Q無功功率穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均絕對偏差F4_Q無功功率暫態(tài)區(qū)間平均絕對偏差F5_Q無功功率穩(wěn)態(tài)區(qū)間最大偏差FAQ無功功率A時(shí)段平均絕對偏差FBQ無功功率B時(shí)段平均絕對偏差FCQ無功功率C時(shí)段平均絕對偏差FG_Q 無功功率加權(quán)平均絕對偏差FU電壓穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均絕對偏差風(fēng)電機(jī)組模型基本要求該規(guī)范不是針對風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性方面的要求，而是模型響應(yīng)方面的要求，建立適用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型。

14、該規(guī)范規(guī)定的模型僅適用于風(fēng)電機(jī)組，因此并不包括風(fēng)電場等級的控制以及附加設(shè)備。模型為機(jī)電暫態(tài)仿真模型，仿真步長宜為1-10ms。模型是基頻正序響應(yīng)下的模型。風(fēng)電機(jī)組模型應(yīng)包含風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行和故障運(yùn)行中對并網(wǎng)性能有明顯影響的部件，包括機(jī)械部件、電氣部件、控制、安全及故障保護(hù)等模塊。模型應(yīng)反映機(jī)組過/欠壓、過/欠頻和過流保護(hù)特性。模型接口和初始化本條款規(guī)定了風(fēng)電機(jī)組模型的接口和初始化條件。a）模型接口風(fēng)電機(jī)組模型接口說明分為初始化計(jì)算和動態(tài)仿真兩個階段，如圖1所示。初始化階段，風(fēng)電機(jī)組模型作為PQ節(jié)點(diǎn)或PV節(jié)點(diǎn)。電網(wǎng)模型將潮流計(jì)算結(jié)果提供給風(fēng)電機(jī)組模型。動態(tài)仿真階段，風(fēng)電機(jī)組模型輸入和輸出變量應(yīng)與

15、電網(wǎng)模型的輸入和輸出變量關(guān)聯(lián)。風(fēng)電機(jī)組模型采用機(jī)端電壓作為輸入，輸出機(jī)端電流提供給電網(wǎng)模型。風(fēng)電機(jī)組模型可接受來自風(fēng)電場控制器的指令設(shè)定值，包括有功功率參考值、無功功率參考值或電壓參考值。圖1 風(fēng)電機(jī)組模型和電網(wǎng)模型接口b）風(fēng)電機(jī)組模型初始化初始化用來保證動態(tài)仿真是從穩(wěn)態(tài)開始的。風(fēng)電機(jī)組模型的初始化應(yīng)與電網(wǎng)模型的初始化保持一致。風(fēng)電機(jī)組模型和電網(wǎng)模型初始化示意圖如圖2所示。初始化階段，風(fēng)電機(jī)組模型根據(jù)無功電壓控制策略的不同，可設(shè)置為PQ節(jié)點(diǎn)或PV節(jié)點(diǎn)，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組輸出無功功率超出無功上下限約束時(shí)，自動轉(zhuǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)。電網(wǎng)模型通過潮流計(jì)算進(jìn)行初始化，潮流結(jié)果作為初始條件提供給風(fēng)電機(jī)組模型初始化。電網(wǎng)

16、模型提供給風(fēng)電機(jī)組模型的潮流結(jié)果包括風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓、有功和無功電流。風(fēng)電機(jī)組模型根據(jù)潮流結(jié)果確定運(yùn)行工作點(diǎn)并進(jìn)行控制模塊的初始化。圖2風(fēng)電機(jī)組模型和電網(wǎng)模型初始化風(fēng)電機(jī)組模型初始化時(shí)，風(fēng)電機(jī)組模型參數(shù)包括：物理參數(shù)，如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量、空氣動力學(xué)系數(shù)等；運(yùn)行模式，如電壓控制模式、功率因數(shù)控制模式、無功功率控制模式；控制器參數(shù)，如控制器限幅等。風(fēng)電機(jī)組模型初始條件包括風(fēng)速、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速或風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速、槳距角、風(fēng)電場控制器指令（如有功功率指令、無功功率指令）等。風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)風(fēng)電機(jī)組通用模型結(jié)構(gòu)風(fēng)電機(jī)組可分為四類進(jìn)行建模。1型：定速風(fēng)電機(jī)組2型：滑差控制變速風(fēng)電機(jī)組3型：雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)電機(jī)組4型：全功率

17、變頻風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電機(jī)組通用模型結(jié)構(gòu)可參考圖3，參數(shù)解釋參考圖1。不同類型風(fēng)電機(jī)組，可根據(jù)實(shí)際風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)對模型進(jìn)行調(diào)整。圖3 風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)圖1型風(fēng)電機(jī)組1型風(fēng)電機(jī)組包括的主要電氣、機(jī)械部件接線方式如圖4所示，電氣設(shè)備包括異步發(fā)電機(jī)、無功補(bǔ)償裝置、并網(wǎng)開關(guān)、變壓器等。1型風(fēng)電機(jī)組配置機(jī)械投切式電容器組時(shí)，采用固定電容器組模型；配置可動態(tài)控制的可變電容器組時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況建立可變電容器組仿真模型。仿真模型包含箱變模型。1型風(fēng)電機(jī)組可以分為故障期間具有變槳控制能力和不具備變槳控制能力兩種型式。1型風(fēng)電機(jī)組變槳控制能力用于主動低電壓穿越控制，但該技術(shù)在實(shí)際工程未廣泛應(yīng)用，因此從建立用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定

18、分析的風(fēng)電機(jī)組仿真模型角度，本標(biāo)準(zhǔn)中采用故障穿越期間固定槳距角型式。圖中：WTR風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪； GB齒輪箱；AG異步發(fā)電機(jī)； FC固定電容器組；VC可變電容器組； CB斷路器；TR箱變； WTT風(fēng)電機(jī)組端口。圖4 1型風(fēng)電機(jī)組接線方式1型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)如圖5所示，VWTref為采用可變電容器組時(shí)的電壓參考設(shè)定值?？諝鈩恿W(xué)模型、傳動鏈、發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)、保護(hù)模塊以及電氣設(shè)備的子模塊模型可參見5.4。圖5 1型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)2型風(fēng)電機(jī)組2型風(fēng)電機(jī)組包括的主要電氣、機(jī)械部件接線方式如圖6所示，電氣設(shè)備包括異步發(fā)電機(jī)、無功補(bǔ)償裝置、并網(wǎng)開關(guān)、變壓器等。2型風(fēng)電機(jī)組在轉(zhuǎn)子繞組上串聯(lián)了可變電阻，通過

19、可變電阻控制轉(zhuǎn)子電流大小提高電機(jī)變速運(yùn)行范圍。2型風(fēng)電機(jī)組配置機(jī)械投切式電容器組時(shí)，采用固定電容器組模型；配置可動態(tài)控制的可變電容器組時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況建立可變電容器組仿真模型。仿真模型包含箱變模型。圖中：WTR風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪； GB齒輪箱；WRAG繞線式異步發(fā)電機(jī)； VRR可變轉(zhuǎn)子電阻；FC固定電容器組； VC可變電容器組；CB斷路器； TR箱變；WTT風(fēng)電機(jī)組端口。圖6 2型風(fēng)機(jī)接線方式2型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)如圖7所示，VWTref為采用可變電容器組時(shí)的電壓參考設(shè)定值。2型風(fēng)電機(jī)組通常配置了槳距角控制系統(tǒng)，因此控制系統(tǒng)包含了可變轉(zhuǎn)子電阻控制和槳距角控制?？諝鈩恿W(xué)模型、傳動鏈、發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)

20、、控制系統(tǒng)、保護(hù)模塊以及電氣設(shè)備的子模塊模型可參見5.4。圖7 2型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)3型風(fēng)電機(jī)組3型風(fēng)電機(jī)組包括的主要電氣、機(jī)械部件接線方式如圖8所示，電氣設(shè)備包括異步發(fā)電機(jī)、變流器、并網(wǎng)開關(guān)、變壓器等。3型風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)定子側(cè)直接與電網(wǎng)相連，轉(zhuǎn)子側(cè)通過一背靠背變流器與電網(wǎng)相連，變流器系統(tǒng)包括機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器和直流電容。3型風(fēng)電機(jī)組還可能包括轉(zhuǎn)子側(cè)Crowbar保護(hù)電路以及與直流電容并聯(lián)的chopper保護(hù)電路，用于實(shí)現(xiàn)3型風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越。仿真模型包含箱變模型。圖中：WTR風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪； GB齒輪箱；WRAG繞線式異步發(fā)電機(jī)； GSC機(jī)側(cè)變流器；LSC網(wǎng)側(cè)變流器； CrowbarCro

21、wbar電路；CHchopper電路； C直流電容；L電抗器； CB斷路器； TR箱變； WTT風(fēng)電機(jī)組端口。圖8 3型風(fēng)機(jī)接線方式3型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)如圖9所示。3型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)中發(fā)電機(jī)變流器系統(tǒng)包含發(fā)電機(jī)模型和變流器模型，控制系統(tǒng)包含槳距角控制、變流器控制?？諝鈩恿W(xué)模型、傳動鏈、發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、保護(hù)模塊以及電氣設(shè)備的子模塊模型可參見5.4。圖9 3型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)4型風(fēng)電機(jī)組4型風(fēng)電機(jī)組包括的主要電氣、機(jī)械部件接線方式如圖10所示，電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變流器、并網(wǎng)開關(guān)、變壓器等。4型風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)可能采用同步發(fā)電機(jī)或異步發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過全功率變流器和電網(wǎng)隔離，變流

22、器系統(tǒng)包括機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器和直流電容。4型風(fēng)電機(jī)組還包括與直流電容并聯(lián)的chopper保護(hù)電路，用于實(shí)現(xiàn)4型風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越。仿真模型包含箱變模型。圖中：WTR風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪； GB齒輪箱；SG/AG同步/異步發(fā)電機(jī)； GSC機(jī)側(cè)變流器；LSC網(wǎng)側(cè)變流器； C直流電容；CHchopper電路； L電抗器；CB斷路器； TR箱變； WTT風(fēng)電機(jī)組端口。圖10 4型風(fēng)機(jī)接線方式4型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)如圖11所示。4型風(fēng)電機(jī)組一般都配置了chopper保護(hù)電路防止直流電容過電壓以保護(hù)變流器。對于具有chopper保護(hù)電路的4型風(fēng)電機(jī)組，從建立用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的風(fēng)電機(jī)組仿真模型角度，機(jī)側(cè)變流器、

23、發(fā)電機(jī)、傳動鏈、空氣動力學(xué)模塊和槳距角控制系統(tǒng)可簡化。模型結(jié)構(gòu)中控制系統(tǒng)包含網(wǎng)側(cè)變流器控制。發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、保護(hù)模塊以及電氣設(shè)備的子模塊模型可參見5.4。圖11 4型風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)子模塊模型空氣動力學(xué)模型風(fēng)力機(jī)空氣動力模塊模擬風(fēng)能獲取，獲得的風(fēng)功率可由式（3）表示：. QUOTE F1=1KM_End-K MStart+1i=K M_StartKM_EndxMi-1KS_End-K S_Start+1i=K S_StartKS_EndxSi （3） 風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率系數(shù)可根據(jù)葉片的氣動特性表，由葉尖速比和葉片槳距角查表得到?？諝鈩恿W(xué)模型可采用如圖12所示的模型結(jié)構(gòu)。圖12 空氣動

24、力學(xué)模型傳動鏈傳動鏈模型應(yīng)能準(zhǔn)確模擬該部分動態(tài)過程對風(fēng)電機(jī)組電氣性能的影響，可采用如圖13所示的兩質(zhì)量塊模型。圖13 傳動鏈兩質(zhì)量塊模型發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)4種類型風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)變流器系統(tǒng)采用不同的仿真模型。1型風(fēng)電機(jī)組1型風(fēng)電機(jī)組中發(fā)電機(jī)模型可采用仿真軟件中的標(biāo)準(zhǔn)異步發(fā)電機(jī)模型，從建立用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的仿真模型角度，發(fā)電機(jī)模型應(yīng)反映轉(zhuǎn)子磁鏈暫態(tài)特性，可忽略定子磁鏈暫態(tài)特性。2型風(fēng)電機(jī)組2型風(fēng)電機(jī)組中發(fā)電機(jī)模型如圖14所示，可在標(biāo)準(zhǔn)異步發(fā)電機(jī)模型的轉(zhuǎn)子繞組上增加可變電阻進(jìn)行修正。發(fā)電機(jī)模型應(yīng)反映轉(zhuǎn)子磁鏈暫態(tài)特性，可忽略定子磁鏈暫態(tài)特性。模型中的L、R、分別表示電感、電阻、電壓、磁鏈和電流，

25、下標(biāo)d和q分別代表d軸和q軸分量，下標(biāo)s和r分別代表定子和轉(zhuǎn)子變量，Lm為勵磁電感，為同步轉(zhuǎn)速。圖14 2型風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)模型3型風(fēng)電機(jī)組3型風(fēng)電機(jī)組中發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)的模型如圖15所示。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組上模擬增加Crowbar電阻，發(fā)電機(jī)模型應(yīng)反映轉(zhuǎn)子磁鏈暫態(tài)特性，可忽略定子磁鏈暫態(tài)特性，機(jī)側(cè)變流器模型可被模擬為理想的電壓源，網(wǎng)側(cè)變流器模型可被模擬為理想的電流源。圖中，發(fā)電機(jī)模型中的L、R、分別表示電感、電阻、電壓、磁鏈和電流，下標(biāo)d和q分別代表d軸和q軸分量，下標(biāo)s和r分別代表定子和轉(zhuǎn)子變量，Lm為勵磁電感，為同步轉(zhuǎn)速。圖15 3型風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)模型4型風(fēng)電機(jī)組對于具有chop

26、per保護(hù)電路的4型風(fēng)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)模型可簡化模擬，如圖16所示，發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)可模擬為理想的電流源。圖16 4型風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)和變流器系統(tǒng)模型控制系統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際控制策略準(zhǔn)確建模。不同類型風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)包含的控制模塊不同?？刂葡到y(tǒng)典型控制模塊包括槳距角控制、有功功率控制、無功功率控制以及與低電壓穿越相關(guān)的控制模塊等。2型風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)包含槳距角控制和可變轉(zhuǎn)子電阻控制。槳距角控制如圖17所示。對于低電壓穿越期間具有快速變槳功能的風(fēng)電機(jī)組，應(yīng)在槳距角控制模型中增加快速變槳功能的模擬。圖17 槳距角控制模型可變轉(zhuǎn)子電阻控制如圖18所示。圖18 可變轉(zhuǎn)子

27、電阻控制模型3型風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)包含槳距角控制、機(jī)側(cè)變流器控制和網(wǎng)側(cè)變流器控制。1）槳距角控制槳距角控制如圖17所示。對于低電壓穿越期間具有快速變槳功能的風(fēng)電機(jī)組，應(yīng)在槳距角控制模型中增加快速變槳功能的模擬。2）機(jī)側(cè)變流器控制機(jī)側(cè)變流器控制模型如圖19所示，根據(jù)控制狀態(tài)判斷，機(jī)側(cè)變流器控制包括穩(wěn)定運(yùn)行控制模塊、故障穿越運(yùn)行控制模塊兩部分。圖19 機(jī)側(cè)變流器控制模型穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，機(jī)側(cè)變流器實(shí)現(xiàn)有功和無功解耦控制。通過有功功率控制實(shí)現(xiàn)最大功率追蹤，根據(jù)機(jī)組運(yùn)行模式不同，無功功率控制可以包括恒功率因數(shù)控制和恒電壓控制兩種模式。機(jī)側(cè)變流器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行控制下，有功功率控制模型如圖20所示，無功功率控制模型如圖

28、21所示。圖20穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下有功功率控制模型圖21穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下無功功率控制模型故障穿越運(yùn)行控制狀態(tài)通過檢測風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓并根據(jù)低電壓穿越曲線判斷。故障穿越運(yùn)行控制下，變流器電流輸出切換到故障穿越運(yùn)行控制模塊的輸出。故障穿越運(yùn)行控制模塊主要包括故障穿越過程中逆變器輸出的有功電流和無功電流控制。無功電流控制模型應(yīng)能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越期間對電網(wǎng)無功電流支撐能力的模擬。有功電流控制模型應(yīng)能模擬風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越結(jié)束后的功率恢復(fù)特性。故障穿越運(yùn)行狀態(tài)下，有功電流和無功電流應(yīng)保證滿足公式（4）的關(guān)系：(4)式中，為變流器暫態(tài)過程中允許輸出的最大電流。3）網(wǎng)側(cè)變流器控制網(wǎng)側(cè)變流器典型控制模塊如圖22所示，

29、有功電流分量用于控制直流電容電壓恒定，無功電流分量一般設(shè)置為0。如果無功電流分量用于控制電網(wǎng)側(cè)變流器發(fā)出的無功功率，應(yīng)在模型中增加該部分控制功能的模擬。圖22 網(wǎng)側(cè)變流器控制模型4型風(fēng)電機(jī)組對于具有chopper保護(hù)電路的4型風(fēng)電機(jī)組，控制系統(tǒng)可以簡化模擬，主要包含網(wǎng)側(cè)變流器控制部分，分別包括有功控制和無功控制模型。4型風(fēng)電機(jī)組有功控制模型分為穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)和故障穿越運(yùn)行狀態(tài)兩部分，如圖23所示。圖23 4型風(fēng)電機(jī)組有功控制模塊4型風(fēng)電機(jī)組無功控制模型分為穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)和故障穿越運(yùn)行狀態(tài)兩部分，典型控制模塊與3型風(fēng)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器的無功控制模型相同。保護(hù)模塊風(fēng)電機(jī)組的過/欠壓保護(hù)、過/欠頻保護(hù)應(yīng)準(zhǔn)

30、確建模，其它與低電壓穿越過程相關(guān)的保護(hù)如超速保護(hù)等宜在模型中體現(xiàn)。對于3型風(fēng)電機(jī)組，保護(hù)模塊應(yīng)模擬Crowbar保護(hù)電路的動作特性。對于3型風(fēng)電機(jī)組和4型風(fēng)電機(jī)組采用Chopper保護(hù)電路時(shí)，如果需要準(zhǔn)確模擬直流電容電壓的動態(tài)，則Chopper保護(hù)電路的動作特性需要模擬。電氣設(shè)備電氣設(shè)備模型是指與風(fēng)電機(jī)組機(jī)端連接的電氣設(shè)備，一般包括并網(wǎng)開關(guān)和箱式變壓器，對于1型和2型風(fēng)電機(jī)組，還包括在風(fēng)電機(jī)組機(jī)端配置的無功補(bǔ)償設(shè)備。仿真模型中并網(wǎng)開關(guān)可設(shè)置瞬時(shí)動作。配置機(jī)械投切式電容器組時(shí)可采用固定電容器組模型；配置可動態(tài)控制的可變電容器組時(shí)，應(yīng)能準(zhǔn)確反映其動態(tài)響應(yīng)特性應(yīng)。變壓器模型可采用仿真軟件中的標(biāo)準(zhǔn)模型

31、，應(yīng)考慮以下參數(shù)的影響：原邊線圈電阻；原邊線圈漏抗；副邊線圈電阻；副邊線圈漏抗；線圈匝比；變壓器聯(lián)結(jié)組別；變壓器分接頭位置。模型驗(yàn)證方法與步驟驗(yàn)證基本原則模型驗(yàn)證的主要內(nèi)容為電網(wǎng)電壓擾動工況下的模型仿真與測試數(shù)據(jù)的對比。模型驗(yàn)證考核量包括電壓、有功功率、無功功率和無功電流。模型驗(yàn)證選取風(fēng)電機(jī)組箱式變壓器低壓側(cè)（或高壓側(cè)）數(shù)據(jù)開展模型驗(yàn)證。基波正序分量的驗(yàn)證應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求，對于不對稱故障情況下的基波負(fù)序分量的驗(yàn)證可參考本標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)證工況依據(jù)Q/GDW XXXX 風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試規(guī)范中規(guī)定的測試類別，分別在以下功率范圍、故障類型和電壓跌落幅值的工況下驗(yàn)證。功率范圍依照風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越實(shí)際測

32、試的功率范圍，模型驗(yàn)證應(yīng)分別在以下兩種有功功率輸出狀態(tài)下進(jìn)行。大功率輸出狀態(tài)，P0.9 Pn；小功率輸出狀態(tài)，0.1 PnP0.3 Pn。故障類型模型驗(yàn)證的工況包括三相對稱故障和兩相不對稱故障。電壓跌落模型驗(yàn)證的電壓跌落工況應(yīng)包括但不限于Q/GDW XXXX 風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試規(guī)范中規(guī)定的三相電壓跌落和兩相電壓跌落情況下電壓跌落幅值為0.750.05、0.500.05、0.350.05、0.200.05四種。其他工況除6.2.1、6.2.2和6.2.3條中規(guī)定的驗(yàn)證工況外，為驗(yàn)證風(fēng)電機(jī)組模型保護(hù)模塊等仿真功能，可由模型驗(yàn)證方與模型提交方協(xié)商確定其他驗(yàn)證工況。仿真與測試數(shù)據(jù)要求測試數(shù)據(jù)模型驗(yàn)

33、證應(yīng)采用該型風(fēng)電機(jī)組按照Q/GDW XXXX 風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試規(guī)范進(jìn)行低電壓穿越測試時(shí)的測試數(shù)據(jù)。風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試與模型驗(yàn)證的結(jié)構(gòu)圖如圖24所示。圖24 風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試與驗(yàn)證示意圖用于模型驗(yàn)證的測試數(shù)據(jù)應(yīng)包括測量點(diǎn)1的電壓和電流、測試期間風(fēng)速。測量點(diǎn)2和測量點(diǎn)3的電壓和電流以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速、槳距角等測試數(shù)據(jù)可根據(jù)模型驗(yàn)證的需求選取。仿真數(shù)據(jù)用于仿真建模的數(shù)據(jù)包括：電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)，包括但不限于：等效電網(wǎng)電壓UG、電壓跌落發(fā)生裝置電網(wǎng)側(cè)接入點(diǎn)短路容量Sk及阻抗角或阻抗比X/R；電壓跌落設(shè)備參數(shù)，包括：限流阻抗Z1的電阻和電抗值、短路阻抗Z2的電阻和電抗值，以及開關(guān)S1和

34、S2的動作時(shí)序。測試信息模型驗(yàn)證中需要的低電壓穿越測試信息按照附錄A的格式提供。模型驗(yàn)證步驟模型仿真模型驗(yàn)證前校核并調(diào)整電網(wǎng)參數(shù)，包括電壓、等效阻抗、短路容量。依據(jù)風(fēng)電機(jī)組實(shí)際測試情況，設(shè)置模型為6.2節(jié)規(guī)定的驗(yàn)證工況，進(jìn)行模型仿真，得到風(fēng)電機(jī)組變壓器低壓側(cè)（或高壓側(cè)）電壓、電流和功率仿真結(jié)果。數(shù)據(jù)處理計(jì)算測試與仿真數(shù)據(jù)的線電壓、電流、無功電流、有功功率和無功功率的基波正序分量。為保證測試數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)對比的有效性，所有數(shù)據(jù)應(yīng)采用相同的量綱，時(shí)標(biāo)，分辨率格式。測試與仿真數(shù)據(jù)的時(shí)間序列應(yīng)同步。故障過程分段以測試數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行。故障過程分區(qū)以實(shí)際測試數(shù)據(jù)為依據(jù)，對故障過程進(jìn)行分區(qū)，分區(qū)方法見附錄B

35、，即：根據(jù)測試電壓數(shù)據(jù)，將測試與仿真的數(shù)據(jù)序列分為A（故障前）、B（故障期間）、C（故障后）三個時(shí)段；根據(jù)有功功率和無功電流的響應(yīng)特性，將B、C時(shí)段分為暫態(tài)區(qū)間和穩(wěn)態(tài)區(qū)間，其中B時(shí)段分為B1（暫態(tài)）和B2（穩(wěn)態(tài)）區(qū)間，C時(shí)段分為C1（暫態(tài)）、C2（穩(wěn)態(tài)）區(qū)間。偏差計(jì)算通過計(jì)算測試數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)之間的偏差，考核模型的準(zhǔn)確程度。測試與仿真偏差計(jì)算的電氣量是：電壓U；有功功率P；無功功率Q；無功電流IQ QUOTE IQ 。用XS QUOTE xS 和XM QUOTE xM 分別表示以上電氣量的仿真數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)基波正序分量的標(biāo)幺值。KStart QUOTE KM_Start 和KEnd QUOTE

36、 KS_End 分別 QUOTE KM_End 表示計(jì)算偏差時(shí)第一個和最后一個仿真、測試數(shù)據(jù)的序號。計(jì)算有功功率、無功功率和無功電流仿真數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)的偏差，包括平均偏差、平均絕對偏差、最大偏差以及加權(quán)平均絕對偏差。其中，各時(shí)段暫態(tài)區(qū)間分別計(jì)算平均偏差和平均絕對偏差，穩(wěn)態(tài)區(qū)間分別計(jì)算平均偏差、平均絕對偏差和最大偏差。計(jì)算電壓仿真數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均絕對偏差。偏差計(jì)算方法如下：穩(wěn)態(tài)區(qū)間的平均偏差 QUOTE F1 在穩(wěn)態(tài)區(qū)間內(nèi)，計(jì)算測試數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)基波正序分量差值的算術(shù)平均，并取其絕對值，用F1表示。. QUOTE F1=1KM_End-K MStart+1i=K M_StartKM_

37、EndxMi-1KS_End-K S_Start+1i=K S_StartKS_EndxSi （5） 暫態(tài)區(qū)間的平均偏差 QUOTE F2 在暫態(tài)區(qū)間內(nèi)，計(jì)算測試數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)基波正序分量差值的算術(shù)平均，并取其絕對值，用F2表示。.（6）穩(wěn)態(tài)區(qū)間的平均絕對偏差 QUOTE F1 在穩(wěn)態(tài)區(qū)間內(nèi)，計(jì)算測試數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)基波正序分量差值的絕對值的算術(shù)平均，用F3表示。.（7）暫態(tài)區(qū)間的平均絕對偏差 QUOTE F1 在暫態(tài)區(qū)間內(nèi)，計(jì)算測試數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)基波正序分量差值的絕對值的算術(shù)平均，用F4表示。.（8）穩(wěn)態(tài)區(qū)間的最大偏差 QUOTE F3 在穩(wěn)態(tài)區(qū)間內(nèi)，計(jì)算測試數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)基波正序分量差值的絕

38、對值的最大值，用F5表示。. QUOTE F3=maxi=KStart,K EndxMi-xSi （9）加權(quán)平均絕對偏差 QUOTE F3 分別計(jì)算有功功率、無功功率、無功電流在A、B、C時(shí)段的平均絕對偏差，以FAP QUOTE FAP 、FBP QUOTE FBP 、FCP QUOTE FCP 、FAQ QUOTE FAQ 、FBQ、FCQ 、FAIQ、 QUOTE FAIQ FBIQ QUOTE FBIQ 、FCIQ QUOTE FCIQ QUOTE FCQ 表示。以B時(shí)段有功功率 QUOTE FAP 的平均絕對偏差FBP為例，KStart QUOTE KM_Start 和KEnd分別表示

39、B時(shí)段數(shù)據(jù)序列第一個和最后一個數(shù)據(jù)的序號。計(jì)算如下：（10）將各時(shí)段的平均絕對偏差進(jìn)行加權(quán)平均，得到整個過程的加權(quán)平均絕對偏差。三個區(qū)間的權(quán)值分別是：A（故障前）： 10%B（故障期間）： 60%C（故障后）： 30%以有功功率為例計(jì)算加權(quán)平均絕對偏差如下：（11）每個驗(yàn)證工況按照附錄C表C.1的格式記錄驗(yàn)證結(jié)果。全部工況驗(yàn)證完成后，按照附錄C表C.2的格式記錄驗(yàn)證結(jié)果，表中電壓跌落幅值根據(jù)實(shí)際開展模型驗(yàn)證工況選擇的電壓跌落幅值填寫。驗(yàn)證結(jié)果評價(jià)偏差計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足以下條件：所有工況的穩(wěn)態(tài)區(qū)間電壓平均絕對偏差不超過0.05。所有工況穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)區(qū)間的有功功率、無功功率和無功電流平均偏差、平均絕對偏

40、差，穩(wěn)態(tài)區(qū)間的最大偏差以及加權(quán)平均絕對偏差應(yīng)不大于表1中的偏差最大允許值。偏差最大允許值電氣參數(shù)F1maxF2max QUOTE F2 F3maxF4maxF5maxFGmax有功功率，P/Pn0.070.200.100.250.150.15無功功率，Q/Pn QUOTE Q/PN 0.050.200.070.250.100.15無功電流，I/In 0.070.200.100.300.150.15其中，F(xiàn)1max穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均偏差最大允許值；F2max暫態(tài)區(qū)間平均偏差最大允許值；F3max穩(wěn)態(tài)區(qū)間平均絕對偏差最大允許值；F4max暫態(tài)區(qū)間平均絕對偏差最大允許值；F5max穩(wěn)態(tài)區(qū)間最大偏差最大允許

41、值；FGmax加權(quán)平均絕對偏差最大允許值。（資料性附錄）風(fēng)電機(jī)組模型驗(yàn)證用測試數(shù)據(jù)格式1.風(fēng)電機(jī)組詳細(xì)信息風(fēng)電機(jī)組制造商風(fēng)電機(jī)組型號額定功率Pn QUOTE Pn （kW）額定電壓Un（V）風(fēng)電機(jī)組測試地點(diǎn)其它設(shè)備（測試附加設(shè)備）型號2.測量點(diǎn)3電網(wǎng)信息額定電壓Un（V）短路容量Sk QUOTE Sk （MVA）阻抗角/阻抗比（）/X/R3.測試信息測試序號12345678910111213141516測試文件號故障類型（對稱/不對稱）跌落持續(xù)時(shí)間t(ms)電壓跌落幅值U/UnZ1阻抗（限流阻抗）RL（）XL（）Z2阻抗(短路阻抗)RK（）XK（）（規(guī)范性附錄）故障過程分區(qū)方法總則在進(jìn)行偏差計(jì)

42、算前，根據(jù)測試數(shù)據(jù)對故障前后及故障期間進(jìn)行分區(qū)，以實(shí)現(xiàn)對各區(qū)段分別計(jì)算仿真數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)的偏差。A、B、C時(shí)段判定以測試電壓數(shù)據(jù)為依據(jù)，將測試與仿真的數(shù)據(jù)序列分為三個時(shí)段：A故障前；B故障期間；C故障后。各時(shí)段針對有功功率、無功功率和無功電流測試數(shù)據(jù)在電壓跌落過程中的特性，分為暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)區(qū)間，如圖B.1所示。驗(yàn)證過程分區(qū)判定A、B、C時(shí)段的開始和結(jié)束時(shí)刻方法如下：電壓跌落前1s為A時(shí)段開始；電壓跌落至0.9Un時(shí)刻的前20ms為A時(shí)段結(jié)束，B時(shí)段開始；故障清除開始時(shí)刻的前20ms為B時(shí)段結(jié)束，C時(shí)段開始；故障清除后，風(fēng)電機(jī)組有功功率開始穩(wěn)定輸出后的1s為C時(shí)段結(jié)束。暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)區(qū)間判定A時(shí)段A時(shí)

43、段均為穩(wěn)態(tài)區(qū)間，如圖B.1中的A1區(qū)間。B時(shí)段B時(shí)段分為暫態(tài)區(qū)間和穩(wěn)態(tài)區(qū)間。電壓瞬時(shí)跌落階段為暫態(tài)區(qū)間，跌落后的穩(wěn)定運(yùn)行階段為穩(wěn)態(tài)區(qū)間。圖B.1中B1為暫態(tài)區(qū)間，B2為穩(wěn)態(tài)區(qū)間。按照有功功率和無功電流的特性，B1和B2區(qū)間分別判定。B1_a表示有功功率的暫態(tài)區(qū)間，B2_a表示有功功率的穩(wěn)態(tài)區(qū)間。B1_r表示無功功率和無功電流的暫態(tài)區(qū)間，B2_r表示無功功率和無功電流的穩(wěn)態(tài)區(qū)間。C時(shí)段C時(shí)段分為暫態(tài)區(qū)間和穩(wěn)態(tài)區(qū)間。電壓瞬時(shí)恢復(fù)階段為暫態(tài)區(qū)間，恢復(fù)后的穩(wěn)定運(yùn)行階段為穩(wěn)態(tài)區(qū)間。圖B.1中C1為暫態(tài)區(qū)間，C2為穩(wěn)態(tài)區(qū)間。按照有功功率和無功電流的特性，C1和C2區(qū)間分別判定。同B時(shí)段，有功功率、無功功率

44、和無功電流各區(qū)間分別為C1_a，C2_a，C1_r，C2_r。B、C時(shí)段暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)區(qū)間判定方法B、C時(shí)段根據(jù)有功功率和無功電流的響應(yīng)特性，分為暫態(tài)區(qū)間和穩(wěn)態(tài)區(qū)間。暫態(tài)區(qū)間為電壓瞬時(shí)大幅波動引起的電流、有功功率和無功功率的波動區(qū)間。穩(wěn)態(tài)區(qū)間為正常運(yùn)行和電壓波動后穩(wěn)定運(yùn)行的區(qū)間。暫態(tài)開始時(shí)刻即為上一穩(wěn)態(tài)結(jié)束時(shí)刻，暫態(tài)結(jié)束時(shí)刻即為下一穩(wěn)態(tài)開始時(shí)刻。對電壓恢復(fù)引起的暫態(tài)區(qū)間，功率和電流的波動進(jìn)入該時(shí)段平均值的10%范圍內(nèi)的后20ms為暫態(tài)過程的結(jié)束。（資料性附錄）模型驗(yàn)證結(jié)果表C.1 模型驗(yàn)證工作表時(shí)段區(qū)間區(qū)間平均偏差區(qū)間平均絕對偏差時(shí)段平均絕對偏差權(quán)值加權(quán)平均絕對偏差穩(wěn)態(tài)區(qū)間最大偏差區(qū)間名描述F1_

45、IQ/ F2_IQF1_P/ F2_PF1_Q/ F2_QFUF3_IQ/F4_IQF3_P/ F4_PF3_Q/ F4_QFAIQ/ QUOTE FAIQ FBIQ QUOTE FBIQ /FCIQFAP QUOTE FAP /FBP QUOTE FBP /FCPFAQ QUOTE FAP /FBQ QUOTE FBP /FCQFG_IQFG_PFG_QF5_IQF5_PF5_QAA1穩(wěn)態(tài)0.1BB1暫態(tài)0.6B2穩(wěn)態(tài)CC1暫態(tài)0.3C2穩(wěn)態(tài)C3暫態(tài)C4穩(wěn)態(tài)表C.2 模型驗(yàn)證總表表C.2.1 有功功率驗(yàn)證結(jié)果電壓跌落ABC全時(shí)段穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)暫態(tài)穩(wěn)態(tài)暫態(tài)FG_PF1_PF3_PF5_PF1_PF3

46、_PF5_PF2_PF4_PF1_PF3_PF5_PF2_PF4_P20%35%50%75%表C.2.2 無功功率驗(yàn)證結(jié)果電壓跌落ABC全時(shí)段穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)暫態(tài)穩(wěn)態(tài)暫態(tài)FG_QF1_QF3_QF5_QF1_QF3_QF5_QF2_QF4_QF1_QF3_QF5_QF2_QF4_Q20%35%50%75%表C.2.3 無功電流驗(yàn)證結(jié)果電壓跌落ABC全時(shí)段穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)暫態(tài)穩(wěn)態(tài)暫態(tài)FG_IQF1_IQF3_IQF5_IQF1_IQF3_IQF5_IQF2_IQF4_IQF1_IQF3_IQF5_IQF2_IQF4_IQ20%35%50%75%參考文獻(xiàn)IEC 61400-21:2008 Measurement

47、and assessment of power quality characteristics of grid connected wind turbines. FGW TG4, Demands on Modelling and Validating Simulation Models of the Electrical Characteristics of Power Generating Units and Systems, Revision 5.風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型建模導(dǎo)則編 制 說 明目 次 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc3245203881 編制背景

48、 PAGEREF _Toc324520388 h 28HYPERLINK l _Toc3245203892 編制主要原則 PAGEREF _Toc324520389 h 28HYPERLINK l _Toc3245203903 與其他標(biāo)準(zhǔn)文件的關(guān)系 PAGEREF _Toc324520390 h 28HYPERLINK l _Toc3245203914 主要工作過程 PAGEREF _Toc324520391 h 28HYPERLINK l _Toc3245203925 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容 PAGEREF _Toc324520392 h 29HYPERLINK l _Toc3245203936 條

49、文說明 PAGEREF _Toc324520393 h 291 編制背景隨著風(fēng)電裝機(jī)容量迅速增加，風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比例越來越高，其對電網(wǎng)的影響范圍也逐漸擴(kuò)大，風(fēng)電并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的問題日益突出。風(fēng)電機(jī)組模型是風(fēng)電并網(wǎng)仿真研究模型的基本單元，為應(yīng)對大規(guī)模風(fēng)電接入，確保風(fēng)電接入后電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定性，準(zhǔn)確的風(fēng)電機(jī)組電氣模型是研究風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行控制、保護(hù)等的前提條件，是風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)研究的基礎(chǔ)，是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的保證。GB/T 19963-2011 風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定中明確規(guī)定，風(fēng)電場開發(fā)商應(yīng)提供可用于電力系統(tǒng)仿真計(jì)算的風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)電場匯集線路及風(fēng)電機(jī)組/風(fēng)電場控制系統(tǒng)模型及參數(shù)，用

50、于風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)及調(diào)度運(yùn)行。國家能源局關(guān)于印發(fā)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)檢測管理暫行辦法的通知（國能新能2010433號）也明確提出風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)檢測內(nèi)容包括電氣模型驗(yàn)證。為規(guī)范風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型及驗(yàn)證方法，國家能源局在2012年第二批能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制（修）訂計(jì)劃（國能科技2012 326號文件）中下達(dá)了風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型建模導(dǎo)則行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃，中國電力科學(xué)研究院承擔(dān)了此標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。目前暫無相應(yīng)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用于電力系統(tǒng)計(jì)算分析的風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型建模方法。本標(biāo)準(zhǔn)用于指導(dǎo)適用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算用風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型的建模和驗(yàn)證。2 編制主要原則本標(biāo)準(zhǔn)編制的原則遵守現(xiàn)有相關(guān)法律、

51、條例、標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則等，兼顧電網(wǎng)運(yùn)行和風(fēng)電發(fā)展的要求。本標(biāo)準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)和基本原則是建立用于電力穩(wěn)定分析的風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型建模方法。風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型及驗(yàn)證的基本核心有兩個：一是風(fēng)電機(jī)組模型的基本結(jié)構(gòu)和子模塊模型；二是風(fēng)電機(jī)組模型驗(yàn)證方法和指標(biāo)。本標(biāo)準(zhǔn)的 “風(fēng)電機(jī)組模型”和“模型驗(yàn)證方法與步驟”分別規(guī)定了這兩方面的主要技術(shù)內(nèi)容。3 與其他標(biāo)準(zhǔn)文件的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)以GB/T 19963-2011風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定、NB/T XXXX風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越建模及驗(yàn)證方法和NB/T XXXX風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力測試規(guī)程為基礎(chǔ)，結(jié)合風(fēng)電機(jī)組本身的技術(shù)條件和模型驗(yàn)證的基本情況，制定出合適的標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析時(shí)風(fēng)電機(jī)組建模的需要。本標(biāo)準(zhǔn)參考了國際電工委員會（IEC）WG27工作組、電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）、北美西部電力協(xié)調(diào)委員會（WECC）在風(fēng)電機(jī)組電氣仿真模型建模方面的相關(guān)研究報(bào)告，結(jié)合我國