多机风电场机网相互作用研究
电力系统中的风力发电机组协同控制研究
电力系统中的风力发电机组协同控制研究随着可再生能源的快速发展，风力发电作为一种清洁、可持续发展的能源形式，越来越受到广大能源研究者的重视。
为了提高风力发电的效率和稳定性，风力发电机组的协同控制成为一个研究热点。
本文将介绍电力系统中风力发电机组协同控制的研究现状、问题和挑战以及未来的发展方向。
一、研究现状风力发电机组协同控制的研究主要集中在以下几个方面：1. 资源均衡问题风力发电机组在不同风速条件下的输出功率不同，造成资源利用不均衡。
协同控制的目标是在不同的风速条件下，实现风力发电机组之间的资源均衡。
目前的研究方法主要包括优化调度算法、风速预测模型和功率控制策略等。
2. 频率响应问题风力发电机组的频率响应对电力系统的稳定性至关重要。
当风力发电机组的输出功率发生变化时，会导致电力系统频率的波动。
因此，如何设计有效的协同控制策略来减少频率波动，提高电力系统的稳定性，是一个重要的研究方向。
3. 功率调节问题风力发电机组在电力系统中的功率调节是实现系统平衡的关键。
风力发电机组的功率调节受到多种因素的影响，如风速、负荷需求、电网运行状态等。
当前的研究主要集中在提高风力发电机组的响应速度、降低振荡幅度和提高调节精度等方面。
二、问题和挑战尽管在风力发电机组协同控制研究方面取得了一些重要的进展，但仍然存在一些问题和挑战：1. 多因素影响风力发电机组的输出受到多种因素的影响，如风速、风向、温度等。
这些因素的变化使得协同控制策略的设计变得复杂，需要考虑到多个因素之间的相互作用。
2. 控制策略设计目前的风力发电机组协同控制策略主要基于传统的PID控制方法，缺乏对复杂系统动力学的深入理解。
如何设计更加优化的控制策略，以实现风力发电机组的协同控制，是一个需要进一步研究的问题。
3. 系统鲁棒性由于风力发电机组被安装在不同地点，环境条件和系统参数的变化会对控制系统的鲁棒性产生较大影响。
如何设计具有鲁棒性的协同控制策略，以应对外界的干扰和随机性变化，是一个需要解决的问题。
风电场多智能体协同控制系统研究
风电场多智能体协同控制系统研究风电场是随着近年来环保理念的提倡，快速崛起起来的产业。
然而，风电场运营过程中也存在一些问题，比如风电机组的稳定性和可靠性，电网的安全性等。
为了解决这些问题，人们开始着手研究风电场多智能体协同控制系统。
下面就从系统研究、应用场景和未来展望三个方面来探讨这个话题。
一、系统研究风电场多智能体协同控制系统是一种崭新的控制模式，它将多个分布式的智能体通过协作机制实现智能化控制。
该系统主要包含两个层次——领导层和执行层。
领导层是指负责风电场整体规划和决策的智能体，执行层是指负责具体操作和控制的智能体。
在这个系统中，领导层智能体能够获取整个风电场运行状态信息，对其进行分析，并制定出相应的操作决策。
执行层智能体则根据领导层的决策展开具体的控制行动，实现风电场的自动控制。
值得一提的是，风电场多智能体协同控制系统采用了基于通讯网络的集中控制方式，将各个智能体连接起来，建立起一个高效的通信网络。
二、应用场景风电场多智能体协同控制系统的应用场景主要包括以下三个方面：1、风速特变的情况下，通过分布式控制实现风电机组的稳定性和可靠性。
系统能够根据实时的风速信息，即时调整风电机组的输出功率，避免过载或欠载现象的发生，从而提高风电机组的运行效率和寿命。
2、多台风电机组联合控制，提高风电场发电效率。
针对不同风电机组之间的功能异质性和应变能力不同等因素，系统通过分布式控制让多个风电机组之间实现信息、资源的共享，最大程度地提高风电场的发电效率。
3、风电场的自动化管理。
风电场多智能体协同控制系统不仅能够自动化控制风电机组，还能够自动完成对风电场的运行状态进行监控。
当系统检测到风电机组出现故障或者电网变化时，能够立即发出警报，并自动启动备用控制系统，保障风电场的正常运行。
三、未来展望风电场多智能体协同控制系统还有很多可以探索的空间，未来的发展趋势有以下三个方面：1、研究业界将更加注重研究和开发新型的高效多智能体协同控制算法。
风力发电机组多领域耦合建模与分析
风力发电机组多领域耦合建模与分析随着全球对可再生能源的日益重视，风力发电已经成为了现代能源领域不可或缺的一部分。
其中，风力发电机组作为风力发电的核心装置，其在能源产业中的重要性也不容小觑。
然而，要使风力发电机组能够更高效地工作，避免故障和损坏，必须对其进行深入的研究和分析。
本文将介绍风力发电机组多领域耦合建模与分析的相关内容。
一、风力发电机组的多领域耦合为了更好地理解风力发电机组的多领域耦合，我们先来看一下风力发电机组的基本工作原理。
风力发电机组通过将风能转化为机械能，再由电机将机械能转化为电能，最后将电能输送到电网中。
其中，风力机、变速器、发电机、变流器等部件相互协同工作，完成了风力发电机组的转换过程。
由于风力发电机组是由多个不同领域的部件组成的，各个部件之间存在着相互作用和影响。
换句话说，风力发电机组的各项参数之间相互联系，它们之间的耦合作用非常显著。
例如，风力机的风速和方向会影响到变速器、发电机的工作效率；变速器的质量和齿轮系统的损耗会影响发电机的输出功率；变流器的电网电压和负载特性直接影响到风力发电机组的发电效率及其稳定性等等。
这样看来，仅仅对每个部件的性能进行分析是远远不够的。
只有建立一种全面综合的模型才能更好地研究风力发电机组多领域耦合的现象。
二、风力发电机组的多领域耦合建模建立风力发电机组的多领域耦合模型，需要考虑到多个方面的因素。
通常情况下，可能涉及到机械传动、流体动力学、电磁场等多个领域的知识。
因此，建模会涉及到不同的技术手段和工具。
在建模过程中，要首先将各个部件的单独模型建立起来。
例如，可以考虑机械传动的建模，通过力学的知识，可以建立各个部件之间的转动传动模型。
同样地，电磁场模型建立，也可以考虑传统的电磁场理论和实验测量等。
在流体动力学建模方面，可以通过CFD（计算流体力学）和实验分析等手段，对流场和风场进行建模，甚至可以应用人工神经网络、遗传算法等人工智能技术。
对于上述各种单独模型，需要完成参数校准、验证和调优，以便能够使用它们建立多领域耦合模型。
风力发电场多智能体协同优化控制研究
风力发电场多智能体协同优化控制研究风力发电是当前世界上广泛应用的一种可再生能源，也是世界上最快速增长的新能源之一。
而风力发电的工作原理是通过风轮的旋转产生机械能，再转化为电能进行利用。
风力发电具有环保、节能、经济等优点，因此受到越来越多的关注。
然而，风力发电也存在一些问题，如天气因素对发电效率的影响、叶片损坏等问题，这些都会影响风力发电的稳定性和可靠性。
因此，如何通过技术手段提高风力发电的效率和稳定性，是当前的一个研究热点。
多智能体协同优化控制技术是一种新兴的控制技术，它将多个智能体进行联合控制，从而实现协同优化控制。
在风力发电场中，多智能体协同优化控制技术可以通过各个风机之间的协同合作，来实现对整个风力发电场的控制和优化。
这将大大提高了风力发电的效率和稳定性，同时也提高了风电场的经济效益。
具体来说，多智能体协同优化控制技术与风力发电场的结合，可以实现以下几个方面的优化：一、风场自适应控制多智能体协同优化控制技术可以实现风场的自适应控制，即根据实时的风速变化和风向变化，进行调整风机的叶片角度，以保证风机能够始终保持在最佳工作状态，从而提高风力发电的效率。
此外，还可以根据不同的风场特点，制定不同的控制策略，以适应不同的环境和情况。
二、风场安全控制多智能体协同优化控制技术可以实现风场的安全控制，即在发生异常情况时，能够及时做出反应，保证风场的安全运行。
例如，在叶片损坏或风场停电等情况下，智能体可以自动调整控制策略，确保风机的安全和稳定运行。
三、风场的优化调度多智能体协同优化控制技术可以实现对风场的优化调度，即通过智能体之间的协同合作，实现对风场各个风机的控制和协调管理。
例如，在低风速情况下，可以让多台风机协同工作，提高整个风场的发电效率；在高风速情况下，可以对某些风机进行控制，以防止风机叶片的损坏等问题。
这样不仅可以实现对整个风场的优化调度，还可以提高风力发电的经济效益。
总之，多智能体协同优化控制技术是一种新兴的控制技术，它与风力发电场的结合，可以实现风场的自适应控制、安全控制和优化调度等方面的优化，从而提高整个风力发电场的效率和稳定性。
多风机联合运转的相互影响
多风机联合运转的相互影响与调节摘要：通风问题是矿井生产面临的首要问题，随着煤矿井型和开采范围的不断扩大,单个风机通风已经满足不了矿井通风的需要，采用多风井联合运转通风的矿井也愈来愈多。
在风机联合运转时，由于各风机的通风能力不同，矿井风流的不稳定性，以及通风网络的动态性等，导致各风机在联合运转时相互影响，使风机不能按计划有效、合理地运转,出现不稳定现象，给煤矿的安全生产带来巨大的危害。
本文主要针对风机并联工作的情况进行具体分析，并给出相应的预防措施。
关键词：矿井通风多风机联合运转相互影响干扰预防采用多台通风机联合运转的矿井，各台通风机之间彼此联系，相互影响，对一个风路的风量进行调节时往往需要各台通风机相互调节，以免破坏矿井通风的正常状况，影响煤矿安全生产。
1．风机联合运转的干扰因素风机联合运转时发生干扰现象时，其最直接的表现就是矿井通风系统中的风量大小和风流方向发生变化。
风流在风路中流动时遵循风量平衡定律、风压平衡定律和阻力定律。
因而压力和阻力的变化将直接引起风量的变化,影响风流流动的稳定性。
同时,根据风量平衡定律,网路中与某一节点(或闭合回路)相连的分支风量发生变化,也会造成同一节点(或闭合回路)上其它分支流量的变化。
风流在巷道中流动,受到井下各种条件的限制,影响风流稳定的主要因素包括:机械通风动力、自然风压、通风网络、分支风阻变化以及瓦斯等有害气体的涌出。
1.1机械通风动力的影响矿井风网内主要风机、辅助风机数量和性能的变化，不仅会引起风机所在巷道的风量变化，而且会使风网内其它分支风量也发生变化，并影响风网内其它风机的工况点。
当辅助风机风压过高或风量过大时，可引起与其并联分支风量不足、停风、甚至反向。
引起并联分支风量反向的条件是辅助风机风量大于回路的总风量或辅助风机风压大于回路内其同向分支的风压损失。
1.2自然风压的影响自然风压对风流稳定性的影响不仅表现为影响风机的工况点，而且还可能引起风网中分支风流发生变化，使一些风流本来比较稳定的巷道内风量减少或停滞，甚至反向。
多电机同步控制系统在风力发电中的应用研究
多电机同步控制系统在风力发电中的应用研究随着能源危机的日益突出，清洁能源的需求变得越来越迫切。
风力发电作为一种可再生的清洁能源，受到了广泛关注。
然而，由于风能的不稳定性和非线性，多电机同步控制系统在风力发电中的应用研究成为解决风力发电系统效率和稳定性问题的重要方向。
在风力发电系统中，多电机配置已经成为常见的实践。
与传统单电机系统相比，多电机系统能够较好地应对风能的不稳定性。
多电机同步控制系统在风力发电中的应用研究旨在通过利用多台风力发电机组建一个整体控制系统，使其能够高效、稳定地工作。
首先，在多电机同步控制系统中，电机之间的同步是关键。
通过保持电机之间的同步，可以提高发电系统的效率和稳定性。
目前，常见的同步方法有主从同步控制和协同控制两种。
主从同步控制是指一个电机作为主电机，其它电机作为从电机，通过主电机的控制信号来实现电机之间的同步。
而协同控制则是通过采集电机之间的状态信息，并进行集中控制，实现电机之间的同步。
这两种同步控制方法各有优缺点，需要根据具体情况来选择。
其次，多电机同步控制系统需要考虑电机之间的协作。
在风力发电系统中，每个电机都有自己的特性和工作状态，而多电机同步控制系统需要将各个电机的状态信息进行收集，并进行协同控制。
这需要在系统中加入传感器和控制算法，实现电机之间的信息交换和决策。
通过协作控制，可以提高系统的整体效率和稳定性，同时减少电机的磨损和故障。
此外，多电机同步控制系统还需要考虑节能和智能化的需求。
随着能源资源的日益稀缺，节能已经成为各行各业的共同关注点。
在风力发电中，多电机同步控制系统需要通过动态调整电机负载、转速和功率因数等参数，使整个系统运行在最佳工作点，以提高能源利用率。
同时，智能化的控制算法可以通过学习和适应，进一步优化多电机同步控制系统的性能。
综上所述，多电机同步控制系统在风力发电中的应用研究是解决风力发电系统效率和稳定性问题的重要途径。
通过实现电机之间的同步和协作，以及加入节能和智能化的需求，可以提高风力发电系统的整体性能，为清洁能源的可持续发展做出贡献。
风力发电机的多物理场耦合研究
0.风力发电电机耦合研究背景随着全球化石能源的大量开采，能源紧缺成为各个国家共同面临的问题。
在各国对能源的需求日益增加情况下，无污染、绿色、可再生的新能源得到了大家的重视。
风能是一种清洁绿色无污染的可再生能源，风能不会随着开发而减少，而且在发电的过程中不产生其他污染环境的物质。
随着电力电子变电技术的发展，风力发电设备制造和运营成本的降低，风力发电在各国得到了广泛应用。
风力发电是将风能转化成电能的过程，风力发电装置主要由支撑架、叶片、发电机以及一些连接设备和电气设备组成。
近些年来，我国风力发电事业发展迅猛，风力发电机作为风力发电的核心部件，发电机单机向着更大容量的方向发展。
如今新装的风电场，基本上以兆瓦级以上的风力发电机为主。
风力发电机可分为异步电机与同步电机，异步电机包括双馈发电机和笼型发电机，而同步发电机一般是永磁同步发电机。
随着国民经济的持续、健康、快速的发展，我国对电力的需求也随之不断增大，发电机的单机容量不断增加，需要安装永磁电机的空间受到限制，所以电机在设计制造时尽量的缩小体积，冷却气体流动的空间也很小，使得电机内部产生的热量不易散出，造成电机发热严重，温升过高。
温升过高会影响电机性能，甚至损毁其所使用的永磁体材料，永磁体发生不可逆的退磁现象，严重影响其安全性、稳定性，从而使电机无法正常运行，对工业生产与国民日常生活造成不可避免的损失。
所以对于永磁电机有效的温升计算与合理的散热方式尤为重要，以便更好的预测和避免事故的发生。
1.风力发电电机耦合研究现状随着电机容量的不断增大，电机运行时出现新的问题也越来越多，比如电机温升过高导致发热严重。
怎么在增加电机容量的同时，还能保证电机温升在一个合理的范围之内，这就需要电机具有可靠高效的通风冷却系统。
电机冷却系统能够快速的将电机产生的热量带走，从而降低电机温升。
在保证发电机拥有较长的工作时间，还要保证电机工作在允许的温升范围，电机热分析也因此成为电机设计中的重要环节。
大规模风力发电并网基础科学问题研究
项目名称：大规模风力发电并网基础科学问题研究首席科学家：袁小明华中科技大学起止年限：2012.1-2016.8依托部门：教育部一、关键科学问题及研究内容本项目针对风力发电出力的强波动性、出力动态特性的功率弱支撑性/同步强随动性/暂态弱生存性等特点，结合我国风电大规模高集中开发模式的特点，以保障电力系统供电充裕性和运行安全稳定性为目标，集中解决以下两个关键的科学问题：科学问题一：含波动性和不确定性风电电力系统的电源规划和运行调度理论与方法围绕科学问题一，研究以下两个内容：（1）大规模高集中度风电场出力多时空尺度爬坡特征分析、预测与控制针对大规模高集中度风力发电所在的地理区域，构建历史和实时的气象及出力数据平台；研究风电场之间的出力相关性，揭示区域风电出力多时空尺度爬坡特征的规律；提出爬坡事件概率分布的预测理论和方法，实现出力爬坡预警；基于风机出力的有限度可控性，提出区域风力发电出力爬坡有限度控制的理论和方法。
（2）含大规模高集中度风电的电力系统电源规划/调度与供电充裕性基于风力发电出力的多时空尺度爬坡特征，建立电力系统容量与灵活性一体方法；研究有效评估风力发电容量信度的理论和方化的规划和运行调度理论和臵法，提出计及常规电源有效爬坡能力和灵活性的系统充裕性理论和指标体系；基于爬坡预测误差的不确定性，研究满足灵活性需求的电源滚动优化调度理论和方法；探索风力发电地理分布集中度、跨区域平衡、多种资源联合调度（如：负荷需求响应、电动车充放电调度）等因素与常规电源灵活性需求相互影响的规律。
科学问题二：含弱支撑性/强随动性/弱生存性风电电力系统的控制和保护理论与方法围绕科学问题二，研究以下三个内容：（3）远距离大规模风电的有功/无功功率控制与电力系统频率及电压稳定研究远距离大规模风电的有功控制与系统频率、无功控制与系统电压的相互作用规律。
考虑风力机转动惯量的风速约束及转速可控性，探索风力机虚拟惯量的控制和优化理论，保障含大规模风电的电力系统频率稳定。
风电场群区集控系统的沟通协调与协同工作
风电场群区集控系统的沟通协调与协同工作随着风电行业的迅猛发展，风电场群区集控系统的沟通协调与协同工作变得日益重要。
风电场群区集控系统是指将多个风电场的风力发电机组通过通信网络连接，实现集中控制和集中监测的系统。
它的沟通协调与协同工作对于保障风电场运行的安全高效具有至关重要的作用。
在风电场群区集控系统中，沟通协调是保证各个风电场之间信息流畅交流的关键。
首先，各个风电场应建立高效的信息交流平台，采用清晰简洁的语言进行沟通，避免信息传递过程中的误解和不必要的麻烦。
其次，定期召开会议，交流风电场之间的运行情况、技术问题和经验分享等，增进彼此的了解和合作。
此外，建立起长期、稳定的交流渠道，及时沟通各类问题和变化，保证问题能够得到迅速解决。
在风电场群区集控系统中，协同工作是保证整个系统正常运行的基础。
各个风电场需要建立起紧密的合作关系，优化各类资源的调度和利用。
首先，通过技术手段实现各个风电场之间的实时信息共享，确保对整个系统的全面掌控。
其次，在遇到风电场异常情况时，各个风电场需要互相支持和协调，共同解决问题，保证系统的稳定运行。
此外，建立灵活高效的调度机制，实现各个风电场之间的电力调度，并在能源供应不足时进行紧急协助，确保能源的平衡分配。
为了更好地协调风电场群区集控系统的工作，需要对系统进行统一管理和监控。
首先，建立完善的数据采集与分析系统，对各个风电场的运行数据进行实时采集和分析，及时发现问题并进行处理。
其次，通过智能化技术，对各个风电场的设备状态进行远程监控和评估，预测可能出现的故障，并提前采取相应措施进行维护和修复。
此外，建立组织协同管理机制，明确各个风电场的责任和任务分工，形成有序的工作流程，提高工作效率。
风电场群区集控系统的沟通协调与协同工作还需要充分发挥人员的作用。
人员之间的合作与交流对于系统的运行至关重要。
首先，各个风电场要培养专业化的技术团队，提高技术水平和解决问题的能力。
其次，建立良好的团队合作氛围，加强团队内部的沟通与协作，形成整体效应。
风力发电并网技术
现今，许多国家都把风电作为一种清洁的可再生能源去鼓励发展。
在中国，风电市场更是取得了长足的进步。
此前，中国最初的风电发展规划是到2010年和 2020年，风电装机容量分别达到5GW和30GW。
而现在，这一目标已经调整为2010年装机容量达到10GW，并正在考虑将2020年的目标至少翻番，甚至达到90GW。
目前，越来越多的风电正在接入电网，但大量的风电接入电网会使电网面临一系列的挑战。
其中，电网故障导致风电场的解列就是面临的重要挑战之一。
很多风资源丰富的地区相对偏远，当地的电源少、负荷低，风电并网处的电网较弱。
当高比例的风电接入到弱电网，系统稳态运行和有扰动时，会影响系统和风电场运行的安全稳定性。
为了将此风险最小化，甚至加以避免，在风电场项目的最初阶段开展并网研究，对于保证风场的全部发电能够安全可靠地输送到电网是非常重要的。
风电并网：规范标准先行目前，针对风电比例增加带来的一系列负面问题，不同国家采取了不同的措施。
在美国，现在的并网标准要求对每个风电项目都包含风场特性指标；而欧洲的风电相对成熟，对风电的并网早已有了具体的标准和规范。
当然，通过可执行的并网标准，可以确定对风场的特性要求和保证风场的全部发电能够有效的传输到电网。
这些可执行的标准包含：风电场并网点电压和无功容量的范围；风电场的调节方式（最有效的方式是电压调节方式）；低电压穿越能力，以保证风电场的风机在系统扰动时不跳机；减出力和/或有功功率变化率的要求等。
我们认为，开展并网研究是正确并网的基础，它可以保证风电场在运行期间的全部风电能够有效输送到电网。
其中，除了对稳态和暂态运行方式的研究外，还必须分析风电场在电网扰动时保持在线的能力。
通过这一些系列的分析，我们可以研究风电场在不同的运行条件、控制方式和故障方式下，风电场对电网的影响；在不违反电网运行要求下，将全部功率输送到电网；同时可以识别风电对当地电网引起的潜在问题；也可识别可能引起风电场可靠运行的潜在问题等。
直驱风机风电场与交流电网相互作用引发次同步振荡的机理与特性分析
直驱风机风电场与交流电网相互作用引发次同步振荡的机理与特性分析一、本文概述随着可再生能源的快速发展，风电已成为全球能源结构中的重要组成部分。
直驱风机作为一种高效、可靠的风力发电技术，在风电场中的应用日益广泛。
然而，随着风电场规模的扩大和电网结构的日益复杂，直驱风机风电场与交流电网的相互作用问题逐渐凸显，尤其是引发的次同步振荡（SSO）问题，已成为制约风电场安全稳定运行的关键因素。
本文旨在对直驱风机风电场与交流电网相互作用引发次同步振荡的机理与特性进行深入分析。
本文将对直驱风机的工作原理及其与交流电网的连接方式进行介绍，为后续分析奠定基础。
本文将详细探讨直驱风机风电场与交流电网相互作用引发次同步振荡的机理，包括风机控制系统与电网的交互作用、风电场内部动态特性与电网稳定性的相互影响等。
在此基础上，本文将分析次同步振荡的特性，如振荡频率、振幅、持续时间等，并探讨其对风电场和电网稳定性的影响。
通过本文的研究，旨在为风电场的设计、运行和管理提供理论依据和技术支持，以提高风电场的运行稳定性和安全性，促进风电产业的可持续发展。
本文的研究也有助于深化对可再生能源并网运行问题的认识，为推动可再生能源的大规模开发和利用提供有益参考。
二、直驱风机风电场的基本原理与特性直驱风机风电场作为新型的可再生能源发电方式，近年来得到了广泛关注。
其基本原理在于利用风能驱动风力发电机（WTG）的转子转动，通过发电机将机械能转换为电能。
直驱风机风电场的主要特性包括其独特的并网方式、控制策略以及运行特性。
并网方式：与传统的异步风电场不同，直驱风机风电场采用同步发电机并网，其输出电压和频率与电网保持一致。
这种并网方式使得直驱风机能够更好地适应电网的运行，同时也对电网的稳定性提出了更高的要求。
控制策略：直驱风机的控制策略通常采用最大功率点跟踪（MPPT）和变速恒频（VSC）技术。
MPPT控制策略使得风力发电机在不同风速下都能保持最大功率输出，而VSC技术则保证了风力发电机输出电压和频率的稳定。
风电场多机协调控制研究
风电场多机协调控制研究随着能源短缺、环境污染等问题日益凸显，风能作为一种可再生能源逐渐被广泛应用。
而风电场作为一种重要的风力发电利用方式，由于其集中式发电的特点，具有方便维护、适合规模化、成本低廉等优点，因此越来越受到关注。
然而，随着风电场规模越来越大，风机的输出之间和与电网之间的相互影响日益显著，多机协调控制已经成为保证风电场安全、稳定运行的重要手段。
一、风电场多机协调控制是什么？风电场多机协调控制是指在风电场内设置多台风机，通过对风机间的协调控制来优化每一台风机的功率输出，使得整个风电场的电能稳定、高效地输出到电网上。
具体来说，多机协调控制包括风机间的功率分配、负载调节、电网电压调节等方面，因此需要对各种因素进行综合分析和控制，以保证风电场的安全、稳定运行。
二、为什么风电场需要多机协调控制？在风电场中，风机之间的距离较近，风速的涨落、风机的机械和电气系统的性能差异等因素导致风机之间存在相互影响。
如果单独调节每一台风机的功率输出，容易导致整个风电场的电能输出不稳定、甚至出现灾难性事故。
因此，多机协调控制是保证风电场安全、稳定运行的必要手段。
另外，在风电场的电网运行中，还需要考虑电网的电压、频率等因素，需要通过风电场内多机协调控制来实现对电网的电能输出的有效调节和控制。
三、风电场多机协调控制需要考虑哪些因素？风电场多机协调控制需要考虑的因素包括：（1）风机间的功率分配在风电场内，各台风机之间的风速、气压等因素不同，会导致各台风机的输出功率也不同。
因此，需要对各台风机进行实时监测和调节，以保证各个风机输出功率的平衡和稳定。
（2）负载调节风电场内的负载类型和负载分布也会影响风电场的电能输出。
通过对负载的合理调度和控制，可以有效地提高风电场的发电效率。
（3）电网电压调节风电场的电能输出需要有一个稳定的电压和频率。
通过对风机输出的控制以及与电网之间的协调配合，可以达到对电压的有效调节和控制。
四、多机协调控制需要哪些技术支持？风电场多机协调控制需要依赖于现代技术手段来实现。
风电场参与电网调频的多机协同控制策略
风电场参与电网调频的多机协同控制策略一、研究背景及意义随着全球能源结构的转型和清洁能源的快速发展，风能作为一种具有巨大潜力的可再生能源，已经成为全球电力系统的重要组成部分。
风能的间歇性和波动性使得其对电网稳定性的影响日益显著，为了实现风能的大规模开发和利用，提高风电场的利用率和电网的稳定性，研究风电场参与电网调频的多机协同控制策略具有重要的理论和实际意义。
研究风电场参与电网调频的多机协同控制策略有助于提高风电场的运行效率。
通过对风电场内部机组之间的协同调度，可以在保证风电场正常发电的同时，实现风电场与电网之间的能量互补，从而降低风电场的弃风率，提高风电场的整体运行效率。
研究风电场参与电网调频的多机协同控制策略有助于提高电网的稳定性。
通过风电场内部机组之间的协同调度，可以在电网出现频率波动时，迅速调整风电场内部机组的出力，以达到电网频率的稳定。
这种多机协同控制策略还可以有效地减少电网对外部调节资源的需求，降低电网系统的脆弱性。
研究风电场参与电网调频的多机协同控制策略还有助于促进可再生能源的发展。
随着风能技术的不断进步和成本的降低，风电将成为未来电力系统的重要组成部分。
而研究风电场参与电网调频的多机协同控制策略，可以为风电场的规划、建设和运行提供有效的技术支持，从而推动可再生能源产业的发展。
研究风电场参与电网调频的多机协同控制策略具有重要的理论和实际意义。
这对于提高风电场的运行效率、保障电网的稳定性以及促进可再生能源的发展具有重要的推动作用。
1. 风电作为可再生能源的代表，在电力系统中的地位和作用；资源丰富：风能是一种取之不尽、用之不竭的能源，全球风能资源分布广泛，尤其是在沿海地区和高山地区，风能资源非常丰富。
低碳环保：风电发电过程中不产生任何污染物，对环境影响小，有利于减少温室气体排放，降低全球气候变暖的风险。
技术成熟：风电技术经过多年的发展已经非常成熟，风电设备的性能和效率不断提高，成本逐渐降低，使得风电发电的经济性得到显著提高。
风电场并网并行运行策略研究
风电场并网并行运行策略研究随着国内清洁能源需求的不断增长，风电作为一种可再生的能源形式，已成为中国能源结构调整的重要组成部分。
然而，由于风电发电具有间歇性和不稳定性的特点，风电场的可靠性和稳定性问题一直是困扰业界的难题。
为了解决这些问题，研究人员们致力于风电场并网并行运行策略的研究。
首先，风电场的并网策略是实现多风机之间协调运行的关键。
由于风机之间的风能捕捉能力存在差异，传统的并网方式往往是将各个风机独立并网，这样会导致系统负荷分配不均，进而影响风电场的发电效率。
因此，实现风电场风机的并网并行运行是提高风电场整体性能的关键一环。
其次，风电场的并行运行策略是保障系统安全稳定运行的基础。
风电场的发电效果和电网负荷之间的匹配是保证系统稳定性的重要因素。
传统的并行运行策略是靠风电场控制器的设置，通过控制风机的出力，使得各个风机的发电量在一定范围内波动。
然而，这种策略过于保守，无法充分发挥风电场的发电能力。
因此，需要研究新的并行运行策略，提高风电场的发电效率和可靠性。
为了解决上述问题，研究人员们提出了一种基于风电场特性和电网负荷需求的并网并行运行策略。
该策略以风电场特性为基础，利用先进的控制技术和智能化系统，实现风电场内风机之间的功能协同和相互通信。
具体实施上，可以通过控制风机的转矩和叶片角度，调节风机的出力，使得各个风机之间的发电量合理匹配，并满足电网负荷需求。
同时，利用智能控制系统，实现风电场的自动调节和优化配置，进一步提高系统的稳定性和可靠性。
除了上述策略，研究人员们还提出了一种基于电网负荷需求的并网并行运行策略。
该策略以电网负荷需求为基础，通过电网和风电场之间的通信，实现电网负荷和风电场发电量之间的协调。
具体实施上，可以通过电网负荷预测和实时监测，确定风电场的发电能力，并实时调整风机的出力，以适应电网负荷的需求。
通过准确预测和及时调整，可以最大程度地提高风电场的发电效率和可靠性。
然而，需要说明的是，风电场并网并行运行策略的研究还存在一些挑战和难点。
大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究
大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究一、概述随着全球能源结构的转型和可持续发展理念的深入人心，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球能源结构中的比重逐渐上升。
特别是在我国，风电场的建设和运营规模已经达到了前所未有的高度。
大规模风电场的接入对于电力系统的稳定性提出了严峻的挑战。
小干扰稳定性作为电力系统稳定运行的关键因素，其研究对于确保风电场与电力系统的安全、高效运行具有重大的理论价值和现实意义。
小干扰稳定性是指在电力系统中，由于各种微小扰动（如风、负荷波动等）引起的系统振荡能够被有效控制并保持在稳定状态的能力。
在大规模风电场接入电力系统的背景下，风电场的运行特性、风电机组的控制策略以及电网的结构等因素都可能对系统的小干扰稳定性产生影响。
深入研究风电场接入对电力系统小干扰稳定性的影响机理，探索有效的稳定控制策略，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要的实践意义。
本文旨在通过对大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性进行深入研究，分析风电场对系统小干扰稳定性的影响机理，提出相应的稳定控制策略。
建立风电场及电力系统的数学模型，通过理论分析和仿真计算，研究风电场接入对系统小干扰稳定性的影响规律。
针对不同类型的风电机组，研究其控制策略对小干扰稳定性的影响，并提出相应的优化方案。
结合实际工程案例，验证所提稳定控制策略的有效性和可行性。
本文的研究内容不仅有助于深化对风电场接入电力系统小干扰稳定性问题的认识，也为风电场和电力系统的规划、设计、运行和维护提供了重要的理论支持和实践指导。
同时，本文的研究成果对于推动我国风电产业的健康发展，促进能源结构的优化升级，实现绿色低碳发展具有重要的战略意义。
1. 研究背景：介绍大规模风电场接入电力系统的现状和发展趋势，阐述小干扰稳定性研究的重要性和紧迫性。
随着全球能源结构的转型和环境保护的需求，风力发电作为清洁、可再生能源的一种，正受到越来越广泛的关注和应用。
大规模风电场的接入电力系统已成为全球能源结构转型的重要组成部分，其在全球能源供应中的地位日益提升。
风电场与微电网的协同运行
风电场与微电网的协同运行随着能源需求日益增长，全球各地都在加强对清洁能源的发展和利用。
风电作为一种重要的清洁能源，被广泛应用于各个领域。
然而，在风电场建设的过程中，由于各种原因，常常会出现电力供应不稳定的情况。
为了更好地解决这一问题，人们逐渐意识到利用微电网与风电场进行协同运行是一个不错的选择。
微电网是一种小型电力系统，由多种能源组成。
它不仅可以用于补充电网的不足，还可以将电力分配给周围的生产和生活设施。
微电网由一个主要能源源和几个次要能源源组成，如太阳能、风力发电、微水电等。
这种组合可以增加系统的可靠性，提高能源的使用效率，并提供应急电源。
风电场和微电网的结合是很自然的。
首先，风电场产生的电力可以被微电网用于供电。
其次，当风力发电不足时，微电网可以提供备用能源。
这种互补的优势不仅可以改善电力供应不足的问题，还可以降低能源的成本，并减少对传统能源的依赖。
风电场和微电网的协同运行需要注意一些技术问题。
首先，要确保风电场可以与微电网相互连接。
其次，还需要建立准确的电量、顶峰功率和调度等参数，以保证系统的稳定和协同运行。
另外，为了确保一定负荷的供应，还需要建立适当的负荷侧管理机制，以确保风电场和微电网间的电力平衡。
在风电场和微电网的协同运行中，必须考虑到不同位置、不同季节和天气等因素的影响。
这些因素会影响风电场的发电效率和微电网的能源补充。
为了更好地解决这些问题，需要建立一个智能化的协同运行系统，利用传感器、智能控制器和数据分析等技术来优化能源的分配和使用。
总的来说，风电场和微电网的协同运行是一个具有很大潜力的领域。
它不仅可以满足能源需求，还能够提高能源效率、减少污染和节约成本。
它是一个可行的清洁能源解决方案，也是推动清洁能源的发展和利用的重要手段之一。
希望未来会有更多的技术和资源被投入到风电场和微电网的协同运行中，为全球清洁能源的发展做出更大的贡献。
风电变流器的多发电机并联控制策略研究
风电变流器的多发电机并联控制策略研究风电变流器是风力发电系统中的核心组件，用于将风能转化为电能并供给电网使用。
而多发电机并联控制策略是一种优化的控制方法，通过将多个发电机并联运行，可以提高系统的可靠性和效率。
本文将探讨风电变流器的多发电机并联控制策略的研究。
首先，多发电机并联控制策略的研究意义在于提高风电系统的可靠性。
在传统的风力发电系统中，一台风电机组只有一个发电机，一旦该发电机出现故障，整个风电机组就会停止运行。
而采用多发电机并联的控制策略，即使其中一台发电机发生故障，其他发电机仍然能够继续工作，保证风电系统的可靠性和稳定性。
其次，多发电机并联控制策略可以提高系统的发电效率。
多发电机并联的控制策略能够灵活地根据风能的变化来调整发电机的负载，使得每台发电机都能够在最佳工作点运行。
这样不仅能够最大限度地利用风能资源，还能够提高整个风电系统的发电效率。
在多发电机并联控制策略的研究中，有两个关键问题需要解决。
第一个问题是如何实现多发电机的并联运行。
这需要设计合适的电气连接和控制策略，确保每台发电机能够平衡地吸收和输出电能。
常用的方法有采用功率平衡控制和电气连接器件，并通过控制变流器的参数来实现多发电机的并联运行。
第二个问题是如何实现多发电机的协调控制。
多发电机的协调控制涉及到多个参数的调节和优化，例如风轮转速的分配、发电机转矩的调节等。
最常用的方法是使用分布式控制策略，每台发电机都能够根据自身的状态和风能的变化进行调节。
同时，还可以采用集中式控制策略，将多台发电机的控制指令通过一个中央控制单元进行协调和调度。
此外，多发电机并联控制策略的研究还需要考虑风力发电系统的对称性和稳定性。
由于多发电机的并联运行，系统中的发电机数量可能会增加，因此需要合理设计系统的电气连接和控制策略，保证系统的对称性。
同时，还需要考虑系统在不同风速和负载条件下的稳定性，不仅要保证发电机的稳定运行，还要保证整个风电系统的稳定输出。
大规模风电接入电力网络的电力平衡控制策略
大规模风电接入电力网络的电力平衡控制策略随着社会经济的快速发展和环境保护意识的提高，可再生能源正在成为电力行业的主要发展方向之一。
作为最具潜力的可再生能源之一，风能的利用正在蓬勃发展。
然而，大规模风电接入电力网络给电力平衡控制带来了新的挑战。
本文将从电力平衡控制的角度探讨大规模风电接入电力网络所面临的问题以及相应的解决策略。
风力发电的特点是间歇性和波动性，这导致了风电场的输出功率在时间和空间上的不确定性。
当大量的风电机组接入电力网络时，这种不确定性将给电力系统的运行带来一定的影响。
首先，风电的不确定性会导致电力系统的频率变动，造成电力余量不足或供电过剩的情况。
其次，风电的波动性会给电力系统的电压稳定性带来一定挑战。
为了解决大规模风电接入电力网络的电力平衡问题，需要制定合理的控制策略。
一种常用的策略是利用短期预测技术对风电的输出进行预测，并根据预测结果进行相应的调节。
短期预测技术可以通过统计模型、人工智能等手段对风速、风向等参数进行预测，从而实现对风电输出功率的预测。
根据预测结果，控制系统可以实时调整其他发电机组的出力，以保持电力系统的平衡。
此外，在大规模风电接入电力网络中，可采用储能技术来平衡风电的不确定性。
储能技术可以将风电的剩余功率储存起来，在需要时再释放出来。
当前常用的储能技术包括电池储能、抽水蓄能等。
通过合理利用储能技术，可以有效平衡电力系统的供需关系，提高系统的可靠性。
此外，需求响应也是解决大规模风电接入电力网络电力平衡问题的一种策略。
需求响应即根据实时的电力系统状况，调整用户的用电行为以跟随电力系统的需求。
在大规模风电接入电力网络的情况下，可以通过对用户进行电力消耗的灵活调度，将电力系统的需求峰值与风电的波动性进行匹配。
比如，在风电供电充足的时候，可以鼓励用户增加用电负荷，而在风电供电紧张的时候，则可以限制用户的用电负荷。
最后，合理的电力市场设计也对大规模风电接入电力网络的电力平衡控制起到关键作用。
多风机联合运转相互扰动问题分析及研究
多风机联合运转相互扰动问题分析及研究
张文青;李雷;杜可;焦小建
【期刊名称】《山西焦煤科技》
【年(卷),期】2024(48)3
【摘要】针对长平煤业矿井通风系统采用并联通风方式,引起风机扰动问题,采用风网扰动理论分析的方法对该矿4个并联风机的扰动情况进行分析,确定了长平回风井、釜山回风井、芦家峪回风井、安家回风井的风机扰动率分别为0.303、0.091、0.643、0.506,并提出了由风机扰动产生的风门等调、控风设施过多且安设位置不
科学、有效风量率低、漏风量严重以及矿井区域风量调节困难等问题,对存在该类
问题的4310工作面和4322工作面实施了拆除多余通风构筑物、调整通风方式等措施,确保了长平煤业的通风安全。
【总页数】5页(P47-51)
【作者】张文青;李雷;杜可;焦小建
【作者单位】山西长平煤业有限责任公司;河南理工大学;河南理工产业技术研究院
有限公司;山西晋城煤业集团勘察设计院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD724
【相关文献】
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ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ综述Ｓｕｒｖｅｙ《电气自动化》２０１８年第４０卷第４期多机风电场机网相互作用研究苗洁蓉１，喻松涛１，解大１，张延迟２，王西田１（１．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海 ２００２４０；２．上海电机学院电气学院，上海 ２００２４０）摘 要：分析了规则风电场和不规则风电场布局的基本规则，建立了双馈型风电机组和永磁直驱型风电机组单机小信号模型。
采用特征值分析法，分别研究了由这两种机型构成风电场的同机型风电场和混合机型风电场的机网相互作用。
结果表明，两种不同机型构成的同机型风电场的机网相互作用有着明显的差异，并且相比同机型风电场，混合机型风电场的机网相互作用也有显著的变化。
关键词：风电场布局；小信号模型；双馈型风电场；永磁直驱型风电场；机网相互作用ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３８８６．２０１８．０４．００２［中图分类号］ＴＭ３１５ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１０００－３８８６（２０１８）０４－０００５－０４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎＢｅｔｗｅｅｎＦａｒｍＧｅｎｅｒａｔｏｒａｎｄＧｒｉｄｆｏｒＷｉｎｄＦａｒｍｓＵｓｉｎｇＤｉｆｆｅｒｅｎｔＴｙｐｅｓｏｆＧｅｎｅｒａｔｏｒｓＭｉａｏＪｉｅｒｏｎｇ１，ＹｕＳｏｎｇｔａｏ１，ＸｉｅＤａ１，ＺｈａｎｇＹａｎｃｈｉ２，ＷａｎｇＸｉｔｉａｎ１（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｉｃｌａｙｏｕｔｒｕｌｅｓｆｏｒｒｅｇｕｌａｒａｎｄｉｒｒｅｇｕｌａｒｗｉｎｄｆａｒｍｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｉｎｇｌｅｕｎｉｔｓｍａｌｌ－ｓｉｇｎａｌｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｄｏｕｂｌｙｆｅｄｗｉｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｅｔａｎｄｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｅｔ．Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｆａｒｍｇｅｎｅｒａｔｏｒａｎｄｇｒｉｄｆｏｒｔｈｅｗｉｎｄｆａｒｍｕｓｉｎｇｓａｍｅｔｙｐｅｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｓａｎｄｔｈｅｗｉｎｄｆａｒｍｕｓｉｎｇｍｉｘｅｄｔｙｐｅｓｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔｅｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｗｉｎｄｆａｒｍｓｕｓｉｎｇｓａｍｅｔｙｐｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ，ａｎｄｗｉｎｄｆａｒｍｓｕｓｉｎｇｍｉｘｅｄｔｙｐｅｓｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｈａｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｏｓｅｆａｒｍｓｕｓｉｎｇｓａｍｅｔｙｐｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄｆａｒｍｌａｙｏｕｔ；ｓｍａｌｌ－ｓｉｇｎａｌｍｏｄｅｌ；ｄｏｕｂｌｙｆｅｄｗｉｎｄｆａｒｍ；ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｅｗｉｎｄｆａｒｍ；ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｆａｒｍｇｅｎｅｒａｔｏｒａｎｄｇｒｉｄ 定稿日期：２０１７－０９－２９ 基金项目：国家自然科学基金项目（１６Ｚ１０３０１０１６４）；国家电网公司科技项目（ＳＧＴＹＨＴ／１６－ＪＳ－１９８）０ 引 言风电机组的机网相互作用指的是风电并网系统中电力电子器件的响应动作、谐波影响和电力系统故障等激发的某一频率的电气参量，会对机械系统产生负阻尼作用［１］。
机网相互作用会导致风电场的脱网事故以及风电机组寿命的减短甚至设备的直接损坏，严重影响了风电并网系统的安全稳定运行［２－３］。
目前对于风力发电并网系统的机网相互作用的大部分研究主要是针对单台风力发电机组进行的。
文献［４］基于永磁直驱风电机组的小信号模型，研究了代表系统小信号稳定性的系统矩阵特征值对控制参数和其他电气参数的变化轨迹图，优化了永磁直驱风机的控制系统参数；文献［５］研究了双馈风电机组不同控制策略对其机网相互作用的阻尼的影响；文献［６］以ＷＳＣＣ３机９节点的电力系统为例，对双馈风电机组在不同运行模式下接入电网后电力系统的低频振荡特性进行了研究。
实际风电场由多台风电机组组成，考虑内部机组间的相互作用，比单机并网系统的机网相互作用更加复杂。
采用混合的机型组成的实际风电场可以优化风场输出功率，提高系统的暂态稳定性［７］。
文献［８］建立了双馈、永磁和失速型风电机组的单一型风电场小信号模型和混合机型风电场小信号模型，通过小信号分析法研究了风电机组间的相互作用传递作用。
但是该文献仅将所有风电机组的运行状态视作相同，并未考虑风电场的布局和地理分布对其机网相互作用的影响。
因此，本文在研究合理的机组布局以及电气接线方式的基础上，对不同类型风电场的机网相互作用模态进行分析研究。
１ 风电场的一般布局和构成风电场的机组布局是指在风电场的选址确定后，充分考虑风电场的盛行风向、地貌特征和风场地形对风况的影响及尾流效应，在有限的地理空间内，合理排布风电机组以降低相互之间的影响，充分利用风能资源以提高风力发电效率，使得风电场的年发电量最大。
１．１ 尾流效应风机的尾流效应是指当风电机组处在尾流区时，不仅接收到的风能大幅降低，而且较强的空气湍流还会引起叶片的疲劳损伤，甚至造成发电机转子断裂。
在风电场的主导风向上，风能流经上游风电机组后，下游机组接收到的有效风能与其离上游机组的距离紧密相关，如图１所示，其中Ｄ为风力机的叶轮直径。
随着风电机组下游距离的增加，尾流效应的影响范围逐渐扩大，而５ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ《电气自动化》２０１８年第４０卷第４期综述Ｓｕｒｖｅｙ图１ 尾流效应风速也慢慢恢复。
在距上游风机的距离达到２０Ｄ左右时，风能基本完全恢复。
实际工程中，风电机组的列间距约为３Ｄ～５Ｄ，行间距约为５Ｄ～９Ｄ，并结合具体布置位置进行优化图２ 梅花形布局设计。
位于沿海和戈壁滩上的风电场，由于其地形平坦开阔，风力发电机组常常按照矩阵分布的方式进行规则布局。
风力发电机组的排列与风电场的主导风向垂直，为了降低上游风电机组对下游风电机组的尾流影响，常采用梅花形的排布方式，后排风力发电机组位于前排两台风电机组之间，如图２所示。
１．２ 风电场的机组组成构成风电场的风电机组类型，主要分为同机型风电场和混合机型风电场。
同机型风电场包括失速型风电场、双馈型风电场和永磁直驱型风电场。
失速型风电机组由于灵活性差、效率低，逐渐被变速风电机组所取代。
新建的风电场虽然主要是同机型风电场，但是同时也会有部分混合机型风电场。
混合机型风电场可以划分为几个区域，分别属于不同的业主，他们所采用的风力发电机组类型也不同，每个业主所辖的区域有自己独立的变电站，几个区域的电能最后经风电场主变压器汇集后输送到电网，其结构如图３所示。
图３ 混合机型风电场构造图２ 单机机组小信号模型２．１ 双馈型风电机组单机小信号模型图４为双馈型风力发电系统单机－无穷大系统拓扑结构。
风机叶片经过低速轴与齿轮箱相连，齿轮箱经过高速轴与感应发电机相连。
双馈型风电机组定子回路直接与电网相连，转子回路则通过电力电子变流器与电网相连。
图４ 双馈风力发电系统并网结构图变流器控制中，在机侧添加转子控制，采用定子功率外环和电流内环控制。
其小信号模型如图５所示，对应的数学表达式可以表示为：ΔＸ·＝ＡＤＦＩＧΔＸ＋ＢＤＦＩＧΔｕ（１）其中状态变量为：ΔＸ＝［ΔＸＭ ΔＸＧ ΔＸＲＳＲ ΔＸＤＣ ΔＸＧＳＩ ΔＸＲＬ ΔＸＰＣ ΔＸＴＬ］Ｔ＝［Δθｔｕｒｂ，Δθｇｅａｒ，Δθｒ，Δωｔｕｒｂ，Δωｇｅａｒ，Δωｒ，Δψｑｓ，Δψｄｓ，Δψｑｒ，Δψｄｒ，Δｘ０，Δｘ１，Δｘ２，Δｘ３，Δｘ４，ΔＶＤＣ，Δｘ５，Δｘ６，Δｘ７，Δｉｇｘ，Δｉｇｙ，Δｕｐｃ，ｘ，Δｕｐｃ，ｙ，ΔｉＬｘ，ΔｉＬｙ，Δｕｓｃ，ｘ，Δｕｓｃ，ｙ］Ｔ（２）式中：θｔｕｒｂ、θｇｅａｒ和θｒ分别为叶片、低速轴和高速轴扭矩角；ωｔｕｒｂ、ωｇｅａｒ和ωｒ分别为各部分转速；ψｑｓ、ψｄｓ、ψｑｒ以及ψｄｒ分别为发电机定转子磁链的ｑ轴和ｄ轴分量；ｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６以及ｘ７分别为变流器的控制变量；ＶＤＣ为直流电容电压；ｉｇｘ和ｉｇｙ为网侧变流器输出电流的ｘ和ｙ轴分量；ｕｐｃ，ｘ和Δｕｐｃ，ｙ分别为变压器出口并补电容电压的ｘ和ｙ轴分量；ｉＬｘ，ｉＬｙ，ｕｓｃ，ｘ，ｕｓｃ，ｙ分别为输电线路电流和串补电容两端电流的ｘ和ｙ轴分量。
输入变量为：Δｕ＝［ΔＴｗΔωｒ＿ｒｅｆΔＱｓ＿ｒｅｆΔＶＤＣ＿ｒｅｆΔｉｑｇ＿ｒｅｆΔＵｂ］Ｔ（３）式中：ΔＴω为风力转矩；Δωｒ＿ｒｅｆ为发电机角速度参考值；ΔＱｓ＿ｒｅｆ为定子无功参考值；ΔＶＤＣ＿ｒｅｆ为直流电压参考值；Δｉｑｇ＿ｒｅｆ为网侧变流器输出电流参考值；ΔＵｂ为电网电压。
图５ 双馈型风力发电系统的小信号模型２．２ 永磁型风电机组单机小信号模型图６为永磁直驱型风电机组单机－无穷大系统拓扑结构。
风机直接与永磁同步电机相连，电机网侧输出功率经变流器、输电线路连接至无穷大电力系统，其变流器是由ＰＷＭ整流器和逆变器组成的ＡＣ／ＤＣ／ＡＣ型变流器。
机侧变流器通过控制ｄ轴电流ｉｄｓ为零，限制发电机的无功功率输出，控制ｑ轴电流ｉｑｓ跟随发电机电磁转矩实时变化，进而实现最大有功功率输出，网侧逆变器主要维持直流侧电容电压的稳６ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ综述Ｓｕｒｖｅｙ《电气自动化》２０１８年第４０卷第４期图６ 并网永磁直驱型风力发电系统定和输出到系统的无功为零。
其小信号模型如图７所示，对应的数学表达式可以表示为：ΔＸ·＝ＡＰＭＳＧΔＸ＋ＢＰＭＳＧΔｕ（４）其中状态变量为：ΔＸ＝［ΔＸＭ ΔＸＧ ΔＸＧＳＲ ΔＸＤＣ ΔＸＶＳＩ ΔＸＲＬＣ］Ｔ＝［Δθｔｕｒｂ，Δθｇｅｎ，Δωｔｕｒｂ，Δωｇｅｎ，Δψｄｓ，Δψｑｓ，Δｘ１，Δｘ２，ΔＶＤＣ，Δｘ３，Δｘ４，Δｘ５，Δｘ６，ΔｉＬｘ，ΔｉＬｙ，Δｕｓｃｘ，Δｕｓｃｙ］Ｔ（５）式中：θｔｕｒｂ、和θｇｅｎ分别为叶片、发电机轴扭矩角；ωｔｕｒｂ、ωｇｅｎ分别为各部分转速；ψｑｓ和ψｄｓ分别为发电机定子磁链的ｑ轴和ｄ轴分量；ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５以及ｘ６分别为变流器的控制变量；ＶＤＣ为直流电容电压；ｉＬｘ，ｉＬｙ，ｕｓｃｘ，ｕｓｃｙ分别为输电线路电流和串补电容两端电流的ｘ和ｙ轴分量。