基于现场数据的风电机组功率特性分析与建模.pdfVIP

第 卷 第 期 33 6 可再生能源 Vol.33 No.6 年 月 2015 6 Renewable Energy Resources Jun. 2015 基于现场数据的风电机组功率特性 分析与建模 李大中， 常 城， 徐炳坤 （华北电力大学 自动化系， 河北 保定 071003 ） 摘 要： 为了准确掌握鼠笼型感应风力发电机组的运行状态，在分析其功率特性的基础上，针对风电机组建模 过程中容易忽略偏航系统误差的问题提出了一种充分考虑风电机组输入参量的建模方法， 并结合现场数据分 析发现依据该方法建立的模型是有偏差的； 在深入分析后再次提出两种引入机组惯性的模型改进方案。 用 LSSVM 方法建立各个方案模型，测试结果表明，引入机组惯性可以有效地提高机组功率特性模型的精度，模型 的相对平均误差（MRE ） 由6.7%下降到5.6% ；多组测试数据的测试结果表现出模型有较好泛化能力，可以准确 跟踪机组功率变化，为风电机组功率特性建模提供一个新思路。 关键词： 风电机组； 现场数据； 功率特性； 惯性； 建模 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） TM614 A 1671-5292 2015 06-0865-06 DOI:10.13941/ki.21-1469/tk.2015.06.010 0 引言 发现该方案的局限性； 究其原因设计了几种不同 风力发电在电网中所占的比例越来越大，对 实验方案，并利用LSSVM 方法建立模型，对比各 电力系统的影响也越来越明显[1] 。 据国家能源局 个方案模型的效果作出分析总结。 必威体育精装版数据显示， 年我国新增风电并网容量 风电机组运行特性 2013 1 1 449 万 ，累计并网容量 万 ，同比增长 将本文所选风电机组运行过程包括以下 个 kW 7 716 kW 3 23% ，年发电量 1 349 亿kWh ，同比增长34% 。 为 阶段：启动并网阶段、稳定运行阶段、停机阶段。本 分析风电机组接入电网引起的电能质量、 功率平 文以某风电场 1 MW 的风电机组作为研究对象， 衡及系统稳定性等问题， 风电机组的准确建模是 机组参数设置为切入风速 3.5 m/s、额定风速 12.5 关键性的基础研究课题， 模型及参数的准确度将 m/s 、切出风速为 30 m/s 、机组偏航系统允许误差 直接关系到风电系统优化运行及电网的安全稳 角为±20 °。 定[2] 。 此外，风电场大多位于人迹罕至的偏远地 1.1 启动并网阶段 区，风电机组的巡检是困扰检修人员的主要问题， 在2 min 内风速持续大于切入风速， 机组则 准确建模可以有效地分析机组运行状态， 进而给 启动自检程序， 以20 °/s 的速度调整转子叶片倾 检修人员提供参考信息。 角至70 ° ，发电机逐步达到同步转速。在发电机转 由于本文所选风电机组的自身运行特性及并 速达到同步转速±6% 时， 转速变频辅助启励回路 网方式使风电机组输出的电压、频率相