GB/T 36237-2018風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣仿真模型

ICS27180

F11.

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T36237—2018/IEC61400-27-12015

:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣仿真模型

Windturbines—Electricalsimulationmodels

(IEC61400-27-1:2015,Windturbines—

Part27-1:Electricalsimulationmodels—Windturbines,IDT)

2018-05-14發(fā)布2018-12-01實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T36237—2018/IEC61400-27-12015

:

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語(yǔ)和定義縮略語(yǔ)下標(biāo)

3、、………………1

符號(hào)和單位

4………………6

模型

5………………………8

驗(yàn)證程序

6…………………42

附錄資料性附錄模型驗(yàn)證文檔

A()……………………49

附錄規(guī)范性附錄合理模型精度限制

B()………………51

附錄規(guī)范性附錄數(shù)字式二階臨界阻尼低通濾波器

C()………………52

附錄資料性附錄簡(jiǎn)化風(fēng)電場(chǎng)模型

D()…………………53

附錄資料性附錄二維氣動(dòng)模型

E()……………………56

附錄資料性附錄不同軟件環(huán)境下的模型通用軟件接口

F()…………60

附錄規(guī)范性附錄塊符號(hào)庫(kù)

G()…………65

參考文獻(xiàn)

……………………71

GB/T36237—2018/IEC61400-27-12015

:

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標(biāo)準(zhǔn)使用翻譯法等同采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組第部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

IEC61400-27-1:2015《27-1:

電氣仿真模型

》。

與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)文件如下

:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能質(zhì)量測(cè)量和評(píng)估方法

———GB/T20320—2013(IEC61400-21:2008,IDT)

電工術(shù)語(yǔ)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

———GB/T2900.53—2001(IEC60050-415:1999,IDT)

電工術(shù)語(yǔ)電力系統(tǒng)保護(hù)

———GB/T2900.49—2004(IEC60050-448:1995,IDT)

電工術(shù)語(yǔ)發(fā)電輸電及配電通用術(shù)語(yǔ)

———GB/T2900.50—2008、(IEC60050-601:1985,

MOD)

電工術(shù)語(yǔ)發(fā)電輸電及配電運(yùn)行

———GB/T2900.57—2008、(IEC60050-604:1987,MOD)

電工術(shù)語(yǔ)發(fā)電輸電及配電電力系統(tǒng)規(guī)劃和管理

———GB/T2900.58—2008、(IEC60050-603:

1986,MOD)

電工術(shù)語(yǔ)電力市場(chǎng)

———GB/T2900.87—2011(IEC60050-617:2009,IDT)

電工術(shù)語(yǔ)數(shù)學(xué)函數(shù)

———GB/T2900.92—2015(IEC60050-103:2009,IDT)

本標(biāo)準(zhǔn)還做了下列編輯性修改

:

為了適應(yīng)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系而將標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)改為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣仿真模型

———《》。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出

。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)風(fēng)力機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC50)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司東方電氣風(fēng)電有限

:、、

公司國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學(xué)研究院國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院山東中車(chē)風(fēng)電

、、、

有限公司

。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人陳子瑜李慶秦世耀遲永寧許國(guó)東李杰沈陽(yáng)武楊海晶魯效平張金平

:、、、、、、、、、、

楊靖朱瓊鋒鄭大周王順來(lái)張斌程鵬石光樊熠關(guān)中杰張?jiān)獥澷R敬史立勤張梅莫爾兵

、、、、、、、、、、、、、、

唐建芳張坤李建立滕衛(wèi)軍李春彥苗風(fēng)麟

、、、、、。

Ⅰ

GB/T36237—2018/IEC61400-27-12015

:

引言

系列標(biāo)準(zhǔn)給出了用于風(fēng)力發(fā)電的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)電氣仿真模型的相關(guān)要求

IEC61400-27。IEC61400-

給出了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模和模型驗(yàn)證程序?qū)?huì)給出風(fēng)電場(chǎng)模型和模型驗(yàn)證程

27-1。IEC61400-27-2

序本標(biāo)準(zhǔn)等同采用

。IEC61400-27-1。

風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中滲透率的不斷增長(zhǎng)意味著輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商

(TSO)

需要使用風(fēng)力發(fā)電的動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造商搭建的模型能

(DSO)。

夠模擬設(shè)備的詳細(xì)特性但是并不適用于大規(guī)模風(fēng)電接入電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析首先因?yàn)樵敿?xì)的制

,。

造商專(zhuān)有模型不僅會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜性的增加并會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致極長(zhǎng)的仿真運(yùn)算時(shí)間而且還需要大量的輸入

,

數(shù)據(jù)才能搭建一個(gè)具體風(fēng)力發(fā)電機(jī)組型號(hào)的模型

。

本標(biāo)準(zhǔn)的目的是給出可用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的通用動(dòng)態(tài)模型工作組針對(duì)穩(wěn)定

。IEEE/CIGRE

性術(shù)語(yǔ)和定義將電力系統(tǒng)穩(wěn)定進(jìn)行了歸類(lèi)如圖所示

,1。

圖1IEEE/CIGRE穩(wěn)定性術(shù)語(yǔ)和定義聯(lián)合工作組關(guān)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定的分類(lèi)?IEEE2004

()

基于上述分類(lèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型不僅適用于風(fēng)電大擾動(dòng)短時(shí)電壓穩(wěn)定問(wèn)題的研究而且同樣適用

,,

于其他動(dòng)態(tài)短時(shí)問(wèn)題的研究例如功角穩(wěn)定頻率穩(wěn)定小干擾電壓穩(wěn)定因此該模型適用于電力系統(tǒng)

,、、。,

事件的動(dòng)態(tài)仿真例如在標(biāo)準(zhǔn)范圍中描述的短路低電壓穿越發(fā)電或負(fù)荷損失系統(tǒng)的一個(gè)同步區(qū)域

,()、、

解列為多個(gè)同步區(qū)域

。

該模型應(yīng)足以模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出端的動(dòng)態(tài)特性但是同時(shí)適用于大規(guī)模電網(wǎng)的仿真研究因

,。

此簡(jiǎn)化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型需要能夠模擬已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)的典型響應(yīng)

。

本標(biāo)準(zhǔn)的電氣仿真模型規(guī)范針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基波正序模型1)有以下局限性

,:

模型不適用于長(zhǎng)期穩(wěn)定性分析

———。

模型不適用于次同步相互作用研究

———。

模型不適用于由風(fēng)速在時(shí)間和空間上的變化激發(fā)的波動(dòng)研究即模型不涵蓋湍流塔影風(fēng)切

———,、、

本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)故障但是對(duì)于非對(duì)稱(chēng)故障只給出正序分量相關(guān)要求

1),。

Ⅱ

GB/T36237—2018/IEC61400-27-12015

:

變尾流

、。

模型不適用于諧波閃變或其他系列標(biāo)準(zhǔn)中電磁兼容擾動(dòng)的問(wèn)題研究

———、IEC61400(EMC)。

模型未直接包含特征值計(jì)算2)對(duì)小信號(hào)穩(wěn)定

———()。

模型只適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組因此不包括風(fēng)電場(chǎng)的控制和其他設(shè)備例如

———,(SVC、STATCOM)

和其他涉及的設(shè)備給出了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型與風(fēng)電場(chǎng)控制

IEC61400-27-2。IEC61400-27-2

器的接口模型

。

本標(biāo)準(zhǔn)不涵蓋短路計(jì)算的要求

———。

模型不適用于極弱系統(tǒng)的研究包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在無(wú)其他同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的孤島情況

———,。

模型受限于中的技術(shù)要求

———5.2。

本標(biāo)準(zhǔn)的模型驗(yàn)證規(guī)范針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型和其他基波風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型有以下局限性

,:

模型驗(yàn)證程序不給出模型準(zhǔn)確度的要求只給出度量模型準(zhǔn)確度的方法3)

———,。

模型驗(yàn)證程序不給出測(cè)量程序因?yàn)樵摮绦蛴山o出

———,IEC61400-21。

模型驗(yàn)證不試圖去判斷并網(wǎng)導(dǎo)則電能質(zhì)量或國(guó)家法規(guī)的符合性

———、。

測(cè)量程序中的誤差限制了模型驗(yàn)證的合理準(zhǔn)確度

———。

模型驗(yàn)證程序不涵蓋穩(wěn)態(tài)驗(yàn)證只側(cè)重于模型動(dòng)態(tài)特性的驗(yàn)證

———,。

下述利益相關(guān)方是本標(biāo)準(zhǔn)模型的潛在用戶(hù)

:

和是模型的最終用戶(hù)用以進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)度運(yùn)行中的電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析

———TSODSO,。

風(fēng)電場(chǎng)業(yè)主在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)試運(yùn)行前一般被要求向和或提供風(fēng)電場(chǎng)的仿真模型

———TSO/DSO。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造商一般將向所有者提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型

———。

電力系統(tǒng)仿真工具軟件的開(kāi)發(fā)者將使用本標(biāo)準(zhǔn)在軟件庫(kù)中建立標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真模型

———。

認(rèn)證機(jī)構(gòu)獨(dú)立地對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真模型進(jìn)行模型驗(yàn)證

———。

教育和研究團(tuán)體也能獲益于通用模型因?yàn)橹圃焐虒?zhuān)有模型一般是保密的

———,。

本標(biāo)準(zhǔn)還給出了下列附錄

:

附錄資料性附錄模型驗(yàn)證文檔

———A()。

附錄規(guī)范性附錄合理模型精度限制

———B()。

附錄規(guī)范性附錄數(shù)字式二階臨界阻尼低通濾波器

———C()。

附錄資料性附錄簡(jiǎn)化風(fēng)電場(chǎng)模型

———D()。

附錄資料性附錄二維氣動(dòng)模型

———E()。

附錄資料性附錄不同軟件環(huán)境下的模型通用軟件接口

———F()。

附錄規(guī)范性附錄塊符號(hào)庫(kù)

———G()。

這些風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有強(qiáng)非線性并且在建模過(guò)程中對(duì)提出的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化因此基于這些簡(jiǎn)化模型的特

2),。,

征值線性化分析是不重要和不合適的

。

第章規(guī)定了大量模型準(zhǔn)確度的度量方法具體方法的重要性取決于電網(wǎng)類(lèi)型和穩(wěn)定性分析類(lèi)型附錄描

3)6。。B

述了模型準(zhǔn)確度的合理限值

。

Ⅲ

GB/T36237—2018/IEC61400-27-12015

:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣仿真模型

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)電氣仿真模型規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)的

。IEC61400-27

標(biāo)準(zhǔn)電氣仿真模型該仿真模型是應(yīng)用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的時(shí)域正序仿真模型模型適用于電力

。。

系統(tǒng)短時(shí)穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)仿真包括電氣仿真模型的模型驗(yàn)證程序中對(duì)

。IEC61400-27。IEC61400-21

測(cè)試的規(guī)定是本標(biāo)準(zhǔn)模型驗(yàn)證的基礎(chǔ)

。

由下述范圍內(nèi)的兩個(gè)部分組成

IEC61400-27:

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定現(xiàn)有市場(chǎng)上通用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組拓?fù)涓拍詈团渲玫膭?dòng)態(tài)仿真模型本標(biāo)準(zhǔn)定義通

———、。

用術(shù)語(yǔ)和參數(shù)目的是規(guī)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)端口處的電氣特征模型通過(guò)模塊化方式描述

,。,

能適用于未來(lái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組概念動(dòng)態(tài)仿真模型的參考點(diǎn)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出端本標(biāo)準(zhǔn)中

。。

規(guī)定的模型驗(yàn)證程序側(cè)重于中對(duì)電壓跌落參考點(diǎn)變化電網(wǎng)保護(hù)的響應(yīng)測(cè)試

IEC61400-21、、。

規(guī)定現(xiàn)有市場(chǎng)上通用風(fēng)電場(chǎng)拓?fù)浜团渲玫膭?dòng)態(tài)仿真模型包括風(fēng)電場(chǎng)控制和

———IEC61400-27-2,

輔助設(shè)備此外規(guī)定未來(lái)風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)的建模方法風(fēng)電場(chǎng)模型采用本標(biāo)準(zhǔn)

。IEC61400-27-2