200-风电场电气仿真模型建模及验证规程V2

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中华人民共和国能源行业标准

NB/T XXXXX—XXXX

风电场电气仿真模型建模及验证规程Electrical Simulation Models and Validation for Wind Farm

“在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上”

（工作组讨论稿）

201X-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

目次

前言.................................................................................................................................................................. III

1 范围 (1)

2 规范性引用文件 (1)

3 术语和定义 (1)

4 总则 (2)

5 风电场电气仿真模型 (2)

6 风电场电气仿真模型验证 (5)

7 风电场电气仿真模型报告主要内容 (7)

参考文献 (9)

前言

本标准根据国家能源局下达的国能科技[2011]252号《2011年第二批能源领域行业标准制（修）订计划》标准计划修订。

本标准规定了电力系统稳定分析用风电场电气仿真模型及验证要求，适合在广泛使用的电力系统稳定计算程序中应用。

本标准由提出归口。

本标准主要起草单位：中国电力科学研究院。

本标准主要起草人：

风电场电气仿真模型建模及验证规程

1 范围

本标准规定了电力系统稳定分析计算用的风电场电气仿真模型的建模及验证。

本标准适用于接入110(66)kV及以上电压等级电力系统的风电场电气仿真模型建模。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 19963-2011 风电场接入电力系统技术规定

NB/T XXXX 风电机组低电压穿越建模及验证方法

NB/T XXXX 风电场低电压穿越建模及验证方法

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

风电场 wind farm

由一台或多台风电机组（包括机组单元变压器）、汇集线路、升压变压器、风电场控制及其他辅助设备组成的发电站。

3.2

风电机组额定功率 rated power (for wind turbines)

风电机组连续稳定运行在额定工况时输出的有功功率。

3.3

风电场有功功率 active power of wind farm

风电场输入到并网点的有功功率。

3.4

风电场无功功率 reactive power of wind farm

风电场输入到并网点的无功功率。

3.5

风电场无功电源 reactive power source of wind farm

风电场内的风电机组、汇集线路（充电功率）和并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器、静止无功发生器、同步调相机等无功补偿装置。

3.6

风电场无功容量 reactive power capacity of wind farm

风电场内全部无功电源的无功容量总和，可分为容性无功容量和感性无功容量。

4 总则

本标准中的风电场电气仿真模型建模主要用于稳定性研究、短路计算。风电场电气仿真模型应根据风电场实际电气结构和参数建模。

风电场电气仿真模型应包含风电场稳态运行和故障过程中对风电场并网性能有明显影响的部件及控制系统，包括风电机组、变压器、无功补偿装置、场内汇集线路和风电场控制系统等模型。典型风电场组成如图1所示。

图1 风电场典型组成

5 风电场电气仿真模型

5.1 风电机组模型

5.1.1 风电机组模型结构

风电机组可分为四类进行建模。

——1型：定速风电机组

——2型：滑差控制变速风电机组

——3型：双馈变速风电机组

——4型：全功率变频风电机组

风电机组模型结构可参考图2，参数解释说明如表1。不同类型风电机组，可根据实际风电机组结构对模型进行调整。

图2 风电机组模型结构图

表1 风电机组模型参数

a）1型风电机组

1型风电机组的主要电气、机械部件的连接方式如图3所示。

1）1型风电机组还可以分为故障期间具有变桨控制能力的1型风电机组和故障期间不具备变桨控制能力的1型风电机组两种类型。

2）电气设备包括：异步发电机、无功补偿装置、并网开关、变压器等。

3）控制系统模型可根据风电机组的控制方式及其对并网性能的影响调整或简化。

4）对在风电机组外加装设备以实现低电压穿越功能的风电机组，应根据实际情况建立该加装设备仿真模型。

图中：

WTR——风力机风轮；AG——异步发电机；VC——可变电容器组；TR——箱变；

GB——齿轮箱；

FC——固定电容器组；

CB——断路器；

WTT——风电机组端口。图3 1型风电机组接线方式

b）2型风电机组

2型风电机组的主要电气、机械部件的接线方式可参考图4。

1）电气设备包括：异步发电机、无功补偿装置、并网开关、变压器等。

2）控制系统模型应包含滑差控制系统模型。

3）对在风电机组外加装设备以实现低电压穿越功能的风电机组，应根据实际情况建立该加装设备仿真模型。

图中：

WTR——风力机风轮；WRAG——绕线式异步发电机；FC——固定电容器组；CB——断路器；

WTT——风电机组端口。

GB——齿轮箱；

VRR——可变转子电阻；

VC——可变电容器组；

TR——箱变；

图4 2型风机接线方式

c）3型风电机组

3型风电机组的主要电气、机械部件的接线方式可参考图5。

1）电气设备包括：异步发电机、变流器、并网开关、变压器等。

2）控制系统模型应包含风电机组主要控制系统模型。