第3章　風電機組建模技術

國內外均非常重視風電機組的建模工作，GE公司率先發布了針對其風電機組系列產品的穩定分析模型。隨后，IEC、IEEE、WECC陸續成立了建模工作組，針對4種典型風電機組提出了動態模型結構，即Ⅰ型（直接與電網連接的傳統感應電機）、Ⅱ型（轉子電阻可調的繞線式感應電機）、Ⅲ型（雙饋感應電機）和Ⅳ型（通過全換流器與電網相連的發電機，可為感應電機或同步電機）風力發電機，這4種模型均考慮了變流器、網側控制器及發電機定子和轉子動態過程，屬于詳細建模。與詳細模型相比，“通用”模型忽略了變流器、網側控制器以及發電機定子和轉子動態。近年來，WECC聯合美國電科院（EPRI）、GE公司和Siemens公司不斷開展現場測試，驗證和完善所提出的相關模型，以受控電流源作為并網接口，并將這些模型固化于PSLF（Positive Load Flow Program）和PSS/E（Power System Simulator/Engineering）等軟件中。此外，DIgSILENT公司在其開發的Power Factory軟件中以靜態發電機替代電源及電力電子變換器作為并網接口，通過控制靜態發電機有功電流和無功電流的參考值，實現對新能源發電系統的有功功率和無功功率控制。國內的PSASP軟件參考WECC風電機組模型，PSD-BPA軟件綜合GE公司等多家機構的風電機組模型，分別建立了用于機電暫態分析的風電機組模型，并在不斷地豐富、完善。

本章首先介紹風電機組的模型結構，然后介紹風輪模型，接著主要介紹國內外廣泛應用的典型風電機組（雙饋風電機組和全功率永磁風電機組）及其控制系統模型，最后介紹IEC和WECC等機構和組織推薦的通用比模型，并分析其發展趨勢。