本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值建模方法。
背景技術(shù)：
：我國(guó)風(fēng)能資源主要蘊(yùn)藏在西部，而大量電力負(fù)荷位于東部地區(qū)，這使得“西電東送”戰(zhàn)略成為我國(guó)電力發(fā)展的方針政策。由于串聯(lián)電容補(bǔ)償技術(shù)可以顯著提高交流輸電的功率傳輸能力，使得其在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。在我國(guó)內(nèi)蒙、新疆、甘肅等風(fēng)電基地的大型風(fēng)電場(chǎng)由于本地負(fù)荷較低，這種風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串補(bǔ)交流輸電將成為我國(guó)電網(wǎng)普遍的一種輸電模式。在一定條件下由于風(fēng)電機(jī)組與串聯(lián)補(bǔ)償相互作用，可以引起風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩問(wèn)題，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)電場(chǎng)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的風(fēng)電機(jī)組集群，串補(bǔ)交流輸電在一定條件下會(huì)引起次同步振蕩，嚴(yán)重威脅風(fēng)電場(chǎng)的安全。國(guó)內(nèi)外多次發(fā)生次同步振蕩導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備損壞事故，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)等值建模，仿真分析次同步振蕩現(xiàn)象是分析風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩機(jī)理和進(jìn)一步采取有效抑制措施的基礎(chǔ)，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。目前常用的風(fēng)電場(chǎng)等值建模方法是用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析或低頻振蕩分析的，不適用于次同步振蕩分析。到目前為止，還沒(méi)有一套用于次同步振蕩分析的風(fēng)電場(chǎng)等值建模方法。研究中往往用一臺(tái)風(fēng)機(jī)模擬整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，對(duì)于該風(fēng)機(jī)是否能夠表征整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的次同步頻率特性尚沒(méi)有研究報(bào)道。鑒于此，本發(fā)明專(zhuān)利提出一種大型風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值建模方法，從而為風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩仿真分析奠定基礎(chǔ)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為如下：一種風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟1、建立單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電路，求單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)；若是干線(xiàn)式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)則將各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗呈干線(xiàn)式依次接入系統(tǒng)中；若是放射式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)則將各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗呈放射式依次并聯(lián)接入系統(tǒng)中；步驟2、求風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)的次同步頻率特性曲線(xiàn)；步驟3、對(duì)風(fēng)電場(chǎng)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行k-means聚類(lèi)算法分群，然后進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)一次網(wǎng)絡(luò)的次同步頻率等值；步驟4、進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值模型修正。所述步驟1建立單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電路，求單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗的具體過(guò)程為當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)串補(bǔ)線(xiàn)路接入系統(tǒng)時(shí)，發(fā)電機(jī)定子中流過(guò)頻率為fer的次同步電流時(shí)，其在氣隙中產(chǎn)生角頻率為2πfer的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，從定子端看入風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中ωr為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率，自然諧振頻率串補(bǔ)度k與串補(bǔ)線(xiàn)路參數(shù)的關(guān)系為1ωrC=kωr(L+Ls+Lr+LT)]]>自然諧振頻率ωer也能由下式求得ωer=kωr]]>單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗其中，轉(zhuǎn)差率Xr為風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電抗，Xm為互感抗，Xs為風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子電抗，XT為變壓器電抗，Req為單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電阻，xeq為單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電抗；Rr為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻，Lr為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子漏感，Rs為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子電阻，Ls為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子漏感，L為串補(bǔ)線(xiàn)路的電感、C為串補(bǔ)線(xiàn)路的電容、R為串補(bǔ)線(xiàn)路的電阻，LT為變壓器等效電感，j是虛單位。所述步驟2中求風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)的次同步頻率特性曲線(xiàn)的具體過(guò)程為采用串聯(lián)頻率掃描法，將研究的系統(tǒng)用正序網(wǎng)來(lái)模擬，網(wǎng)絡(luò)中非待研究發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗等效，而待研究發(fā)電機(jī)采用其異步發(fā)電機(jī)模型等效，在各單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電路中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)放置一個(gè)單位電流源，然后改變?cè)搯挝浑娏髟搭l率，測(cè)量該單位電流源兩端電壓，該電壓值即為從待研究發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子向系統(tǒng)側(cè)看過(guò)去的等效阻抗，根據(jù)等效阻抗Zeq表達(dá)式的實(shí)虛部繪制等效電阻、等效電抗隨頻率變化的曲線(xiàn)；干線(xiàn)式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)中等效阻抗表達(dá)式為Zeq=Zeq_k=(Rrs+Xr)//Xm+Rs+Xs+XT+R+jωrL+1jωrC=Req+jXeq]]>放射式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)中等效阻抗表達(dá)式為Zeq＝Zeq_k+(Xd1//Xd2//…//Xdk-1//Xdk+1//…//Xdn//Xs)＝Req+jXeq其中X"di為第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗，Xs"為無(wú)窮大系統(tǒng)的電抗，Zeq_k為待研究的單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗，n為風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的臺(tái)數(shù)。所述步驟3中對(duì)風(fēng)電場(chǎng)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行k-means聚類(lèi)算法分群的具體過(guò)程為將風(fēng)力發(fā)電機(jī)次同步頻率特性變化情況作為分群判斷標(biāo)準(zhǔn)，將分群指標(biāo)dij相同的風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為一群；當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)中存在n臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可得n*(n-1)/2個(gè)距離；dij=q·(d1ijΣd1ij)+(1-q)·(d2ijΣd2ij)]]>dij為分群指標(biāo)，表征風(fēng)力發(fā)電機(jī)的次同步頻率特性；其中，切比雪夫距離d1ij＝max|Xi(ω)-Xj(ω)|，觀測(cè)的是單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的次頻率特性；歐氏距離觀測(cè)的是各臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)間的相似程度；Xi(ω)為第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在串補(bǔ)度k且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為ω時(shí)的次同步頻率電抗值；Xj(ω)為第j臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在串補(bǔ)度k且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為ω時(shí)的次同步頻率電抗值；q是切比雪夫距離d1ij的權(quán)重值，取50％。所述步驟3中進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)一次網(wǎng)絡(luò)的次同步頻率等值的具體過(guò)程為步驟301、風(fēng)電場(chǎng)參數(shù)等值；①發(fā)電機(jī)參數(shù)xs_eq=xsm;xr_eq=xrm;xm_eq=xmmrs_eq=rsm;rr_eq=rrm]]>xs是發(fā)電機(jī)定子的電抗，xr是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電抗，xs_eq是發(fā)電機(jī)定子的等效電抗，xr_eq分別是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的等效電抗；xm是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電抗，xm_eq是發(fā)電機(jī)的等效勵(lì)磁電抗；rs是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電阻，rr是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電阻，rs_eq是發(fā)電機(jī)定子的等效電阻，rr_eq是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的等效電阻；m為該群風(fēng)力發(fā)電機(jī)的臺(tái)數(shù)；②變壓器參數(shù)ST_eq=mSTZT_eq=ZTm]]>ST為變壓器容量，ST_eq為等效變壓器容量；ZT為變壓器阻抗，ZT_eq為等效變壓器阻抗；步驟302、集群電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)簡(jiǎn)化等值后的風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)處的電壓相當(dāng)于等值之前相同一群中各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)處電壓的加權(quán)的平均值，各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的權(quán)重是它們各自的輸出功率；a.干線(xiàn)式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)公共連接點(diǎn)PCC與為第k臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的阻抗上的電壓Uk之間電壓差為U是并網(wǎng)點(diǎn)電壓，Zi是第i臺(tái)機(jī)組連接電纜線(xiàn)的阻抗，Pj是第j臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的功率；設(shè)等值風(fēng)力發(fā)電機(jī)1號(hào)是將處于等效前同一個(gè)群的1到m號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效得到的，合并前m臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的加權(quán)后的平均電壓差Pi是第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的功率,Zeq_1為等效合并后風(fēng)力發(fā)電機(jī)1的等效阻抗，等效合并后風(fēng)力發(fā)電機(jī)1和公共耦合點(diǎn)間的電壓差ΔUi為第i臺(tái)等效風(fēng)力發(fā)電機(jī)的阻抗上的電壓降；等值前后得串補(bǔ)線(xiàn)路的等值阻抗其中Leq為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電感，Ceq為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電容，Req為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電阻；b.放射式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)近似為1,Uk和母線(xiàn)PCC間的電壓的差值為U是風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓值，Zi是第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的電纜線(xiàn)的阻抗值，Zk是第k臺(tái)等效風(fēng)力發(fā)電機(jī)的阻抗，Pk是第k臺(tái)等效風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有功功率；設(shè)等效風(fēng)力發(fā)電機(jī)1號(hào)為將等效之前同一個(gè)群的1到m號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等值獲得的，等效之前這m臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的加權(quán)的平均電壓差Zeq_1為等效合并后風(fēng)力發(fā)電機(jī)1的等效阻抗，等效后風(fēng)力發(fā)電機(jī)1和公共耦合節(jié)點(diǎn)間電壓差值等值前后得串補(bǔ)線(xiàn)路的等值阻抗所述步驟4中進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值模型修正的具體過(guò)程為步驟401、獲得風(fēng)電場(chǎng)等值后次同步頻率特性曲線(xiàn)等值后的單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效阻抗Z′eq表達(dá)式為：Zeq′=(Rr_eqs+jXr_eq)//jXm_eq+Rs_eq+jXs_eq+jXT_eq+Req+jωrLeq+1jωrCeq]]>其中Rr_eq為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效轉(zhuǎn)子電阻，Xr_eq為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效轉(zhuǎn)子電抗，Xm_eq是等效互感抗，Rs_eq為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效定子電阻，Xs_eq為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效定子電抗，XT_eq為變壓器等效電抗，Leq為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電感，Ceq為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電容，Req為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電阻；Z′eq＝R′eq+jX′eq其中R′eq為等值后的風(fēng)電場(chǎng)等效電阻、X′eq為等值后的風(fēng)電場(chǎng)等效電抗；步驟402風(fēng)電場(chǎng)等值前后的誤差分析風(fēng)電場(chǎng)等值前后的誤差有益效果本發(fā)明能夠用于次同步振蕩分析的風(fēng)電場(chǎng)等值建模，用一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)表征整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，并與風(fēng)電場(chǎng)具有相近的次同步頻率特性，是分析風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩機(jī)理和進(jìn)一步采取有效抑制措施的基礎(chǔ)。附圖說(shuō)明圖1風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值建模方法流程圖；圖2風(fēng)電場(chǎng)干線(xiàn)式分布示意圖；圖3風(fēng)電場(chǎng)放射式分布示意圖；圖4風(fēng)力發(fā)電機(jī)串補(bǔ)電路示意圖；圖5風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效阻抗示意圖；圖6干線(xiàn)式分布等效阻抗示意圖；圖7放射式分布等效阻抗示意圖；圖8三機(jī)表征的風(fēng)電場(chǎng)等效模型示意圖；圖9風(fēng)電場(chǎng)等值前后次同步頻率阻抗圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。以某三臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)為示例，設(shè)這三臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)以放射式接入系統(tǒng)中，其中1號(hào)和2號(hào)是相同型號(hào)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)、變壓器以及線(xiàn)路的相關(guān)參數(shù)如下表,其中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電抗、定子電抗、變壓器電抗均為同步頻率下參數(shù)，計(jì)算時(shí)需要轉(zhuǎn)換。形成風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)，放射式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗Zeq1、Zeq2、Zeq3呈放射式依次并聯(lián)接入系統(tǒng)中。采用串聯(lián)頻率掃描法，將研究的系統(tǒng)用正序網(wǎng)來(lái)模擬，網(wǎng)絡(luò)中非待研究發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗等效，而待研究發(fā)電機(jī)采用其異步發(fā)電機(jī)模型等效，在上述等值電路中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)放置一個(gè)單位電流源，然后改變其頻率，測(cè)量其兩端電壓，即為從待研究發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子向系統(tǒng)側(cè)看過(guò)去的等效阻抗，根據(jù)其實(shí)虛部繪制等效電阻、等效電抗隨頻率變化的曲線(xiàn)。圖1風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值建模方法流程圖。步驟1、建立單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電路，求單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)；若是干線(xiàn)式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)則將各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗呈干線(xiàn)式依次接入系統(tǒng)中；圖2為風(fēng)電場(chǎng)干線(xiàn)式分布示意圖；若是放射式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)則將各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗呈放射式依次并聯(lián)接入系統(tǒng)中；圖3為風(fēng)電場(chǎng)放射式分布示意圖；步驟2、求風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)的次同步頻率特性曲線(xiàn)；步驟3、對(duì)風(fēng)電場(chǎng)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行k-means聚類(lèi)算法分群，然后進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)一次網(wǎng)絡(luò)的次同步頻率等值；步驟4、進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值模型修正。圖4為風(fēng)力發(fā)電機(jī)串補(bǔ)電路示意圖；所述步驟1建立單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電路，求單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗的具體過(guò)程為當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)串補(bǔ)線(xiàn)路接入系統(tǒng)時(shí)，發(fā)電機(jī)定子中流過(guò)頻率為fer的次同步電流時(shí)，其在氣隙中產(chǎn)生角頻率為2πfer的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，從定子端看入風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中ωr為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率，自然諧振頻率串補(bǔ)度k與串補(bǔ)線(xiàn)路參數(shù)的關(guān)系為1ωrC=kωr(L+Ls+Lr+LT)]]>自然諧振頻率ωer也能由下式求得ωer=kωr]]>單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗其中，轉(zhuǎn)差率Xr為風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電抗，Xm為互感抗，Xs為風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子電抗，XT為變壓器電抗，Req為單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電阻，Xeq為單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電抗；Rr為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻，Lr為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子漏感，Rs為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子電阻，Ls為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子漏感，L為串補(bǔ)線(xiàn)路的電感、C為串補(bǔ)線(xiàn)路的電容、R為串補(bǔ)線(xiàn)路的電阻，LT為變壓器等效電感，j是虛單位。圖5為風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效阻抗示意圖；所述步驟2中求風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)的次同步頻率特性曲線(xiàn)的具體過(guò)程為采用串聯(lián)頻率掃描法，將研究的系統(tǒng)用正序網(wǎng)來(lái)模擬，網(wǎng)絡(luò)中非待研究發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗等效，而待研究發(fā)電機(jī)采用其異步發(fā)電機(jī)模型等效，在各單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電路中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)放置一個(gè)單位電流源，然后改變?cè)搯挝浑娏髟搭l率，測(cè)量該單位電流源兩端電壓，該電壓值即為從待研究發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子向系統(tǒng)側(cè)看過(guò)去的等效阻抗，根據(jù)等效阻抗Zeq表達(dá)式的實(shí)虛部繪制等效電阻、等效電抗隨頻率變化的曲線(xiàn)；干線(xiàn)式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)中等效阻抗表達(dá)式為Zeq=Zeq_k=(Rrs+Xr)//Xm+Rs+Xs+XT+R+jωrL+1jωrC=Req+jXeq,]]>圖6為干線(xiàn)式分布等效阻抗示意圖；放射式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)中等效阻抗表達(dá)式為Zeq＝Zeq_k+(Xd1//Xd2//…//Xdk-1//Xdk+1//…//Xdn//Xs)＝Req+jXeq其中X"di為第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗，Xs"為無(wú)窮大系統(tǒng)的電抗，Zeq_k為待研究的單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效阻抗，n為風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的臺(tái)數(shù)，圖7為放射式分布等效阻抗示意圖。所述步驟3中對(duì)風(fēng)電場(chǎng)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行k-means聚類(lèi)算法分群的具體過(guò)程為將風(fēng)力發(fā)電機(jī)次同步頻率特性變化情況作為分群判斷標(biāo)準(zhǔn)，將分群指標(biāo)dij相同的風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為一群；當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)中存在n臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可得n*(n-1)/2個(gè)距離；dij=q·(d1ijΣd1ij)+(1-q)·(d2ijΣd2ij)]]>dij為分群指標(biāo)，表征風(fēng)力發(fā)電機(jī)的次同步頻率特性；其中，切比雪夫距離d1ij＝max|Xi(ω)-Xj(ω)|，觀測(cè)的是單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的次頻率特性；歐氏距離觀測(cè)的是各臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)間的相似程度；Xi(ω)為第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在串補(bǔ)度k且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為ω時(shí)的次同步頻率電抗值；Xj(ω)為第j臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在串補(bǔ)度k且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為ω時(shí)的次同步頻率電抗值；q是切比雪夫距離d1ij的權(quán)重值，取50％。所述步驟3中進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)一次網(wǎng)絡(luò)的次同步頻率等值的具體過(guò)程為步驟301、風(fēng)電場(chǎng)參數(shù)等值；①發(fā)電機(jī)參數(shù)xs_eq=xsm;xr_eq=xrm;xm_eq=xmmrs_eq=rsm;rr_eq=rrm]]>xs是發(fā)電機(jī)定子的電抗，xr是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電抗，xs_eq是發(fā)電機(jī)定子的等效電抗，xr_eq分別是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的等效電抗；xm是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電抗，xm_eq是發(fā)電機(jī)的等效勵(lì)磁電抗；rs是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電阻，rr是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電阻，rs_eq是發(fā)電機(jī)定子的等效電阻，rr_eq是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的等效電阻；m為該群風(fēng)力發(fā)電機(jī)的臺(tái)數(shù)；②變壓器參數(shù)ST_eq=mSTZT_eq=ZTm]]>ST為變壓器容量，ST_eq為等效變壓器容量；ZT為變壓器阻抗，ZT_eq為等效變壓器阻抗；步驟302、集群電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)簡(jiǎn)化等值后的風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)處的電壓相當(dāng)于等值之前相同一群中各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)處電壓的加權(quán)的平均值，各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的權(quán)重是它們各自的輸出功率；a.干線(xiàn)式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)公共連接點(diǎn)PCC與為第k臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的阻抗上的電壓Uk之間電壓差為U是并網(wǎng)點(diǎn)電壓，Zi是第i臺(tái)機(jī)組連接電纜線(xiàn)的阻抗，Pj是第j臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的功率；設(shè)等值風(fēng)力發(fā)電機(jī)1號(hào)是將處于等效前同一個(gè)群的1到m號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效得到的，合并前m臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的加權(quán)后的平均電壓差Pi是第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的功率,Zeq_1為等效合并后風(fēng)力發(fā)電機(jī)1的等效阻抗，等效合并后風(fēng)力發(fā)電機(jī)1和公共耦合點(diǎn)間的電壓差ΔUi為第i臺(tái)等效風(fēng)力發(fā)電機(jī)的阻抗上的電壓降；等值前后得串補(bǔ)線(xiàn)路的等值阻抗其中Leq為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電感，Ceq為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電容，Req為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電阻；b.放射式分布的風(fēng)電場(chǎng)集群電網(wǎng)絡(luò)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)近似為1,Uk和母線(xiàn)PCC間的電壓的差值為U是風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓值，Zi是第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接的電纜線(xiàn)的阻抗值，k是第k臺(tái)等效風(fēng)力發(fā)電機(jī)的阻抗，Pk是第k臺(tái)等效風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有功功率；設(shè)等效風(fēng)力發(fā)電機(jī)1號(hào)為將等效之前同一個(gè)群的1到m號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等值獲得的，等效之前這m臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的加權(quán)的平均電壓差Zeq_1為等效合并后風(fēng)力發(fā)電機(jī)1的等效阻抗，等效后風(fēng)力發(fā)電機(jī)1和公共耦合節(jié)點(diǎn)間電壓差值等值前后得串補(bǔ)線(xiàn)路的等值阻抗所述步驟4中進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)次同步頻率等值模型修正的具體過(guò)程為步驟401、獲得風(fēng)電場(chǎng)等值后次同步頻率特性曲線(xiàn)等值后的單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效阻抗Z′eq表達(dá)式為：Zeq′=(Rr_eqs+jXr_eq)//jXm_eq+Rs_eq+jXs_eq+jXT_eq+Req+jωrLeq+1jωrCeq]]>其中Rr_eq為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效轉(zhuǎn)子電阻，Xr_eq為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效轉(zhuǎn)子電抗，Xm_eq是等效互感抗，Rs_eq為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效定子電阻，Xs_eq為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效定子電抗，XT_eq為變壓器等效電抗，Leq為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電感，Ceq為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電容，Req為串補(bǔ)線(xiàn)路的等效電阻；Z′eq＝R′eq+jX′eq其中R′eq為等值后的風(fēng)電場(chǎng)等效電阻、X′eq為等值后的風(fēng)電場(chǎng)等效電抗；步驟402風(fēng)電場(chǎng)等值前后的誤差分析風(fēng)電場(chǎng)等值前后的誤差等值前對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行k‐means聚類(lèi)算法分群，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)次同步頻率特性變化情況作為分群判斷標(biāo)準(zhǔn)，將具有類(lèi)似次同步頻率特性的風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為一群。1、2、3號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)被劃分為同一群。圖8為三機(jī)表征的風(fēng)電場(chǎng)等效模型示意圖。進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)參數(shù)等值與集群電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)簡(jiǎn)化，獲得風(fēng)電場(chǎng)等值后次同步頻率特性曲線(xiàn)。風(fēng)電場(chǎng)等值前后對(duì)比示意圖見(jiàn)圖9。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3