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

ICS27180

F11.

中華人民共和國國家標(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實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

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)語和定義縮略語下標(biāo)

3、、………………1

符號和單位

4………………6

模型

5………………………8

驗證程序

6…………………42

附錄資料性附錄模型驗證文檔

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

附錄資料性附錄簡化風(fēng)電場模型

D()…………………53

附錄資料性附錄二維氣動模型

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)范性附錄塊符號庫

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)范性引用的國際文件有一致性對應(yīng)關(guān)系的我國文件如下

:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能質(zhì)量測量和評估方法

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

電工術(shù)語風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

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

電工術(shù)語電力系統(tǒng)保護(hù)

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

電工術(shù)語發(fā)電輸電及配電通用術(shù)語

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

MOD)

電工術(shù)語發(fā)電輸電及配電運(yùn)行

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

電工術(shù)語發(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)語電力市場

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

電工術(shù)語數(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)我國標(biāo)準(zhǔn)體系而將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣仿真模型

———《》。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出

。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國風(fēng)力機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC50)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位中國電力科學(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

:、、

公司國網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學(xué)研究院國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院山東中車風(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東李杰沈陽武楊海晶魯效平張金平

:、、、、、、、、、、

楊靖朱瓊鋒鄭大周王順來張斌程鵬石光樊熠關(guān)中杰張元棟賀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)組建模和模型驗證程序?qū)o出風(fēng)電場模型和模型驗證程

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意味著輸電系統(tǒng)運(yùn)營商和配電系統(tǒng)運(yùn)營商

(TSO)

需要使用風(fēng)力發(fā)電的動態(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)定性分析首先因為詳細(xì)的制

,。

造商專有模型不僅會導(dǎo)致復(fù)雜性的增加并會進(jìn)一步導(dǎo)致極長的仿真運(yùn)算時間而且還需要大量的輸入

,

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

。

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

。IEEE/CIGRE

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

,1。

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

()

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

,,

于其他動態(tài)短時問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)的一個同步區(qū)域

,()、、

解列為多個同步區(qū)域

。

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

,。

此簡化的風(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)速在時間和空間上的變化激發(fā)的波動研究即模型不涵蓋湍流塔影風(fēng)切

———,、、

本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋對稱和非對稱故障但是對于非對稱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)中電磁兼容擾動的問題研究

———、IEC61400(EMC)。

模型未直接包含特征值計算2)對小信號穩(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)的模型驗證規(guī)范針對標(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)

———,。

模型驗證程序不給出測量程序因為該程序由給出

———,IEC61400-21。

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

———、。

測量程序中的誤差限制了模型驗證的合理準(zhǔn)確度

———。

模型驗證程序不涵蓋穩(wěn)態(tài)驗證只側(cè)重于模型動態(tài)特性的驗證

———,。

下述利益相關(guān)方是本標(biāo)準(zhǔn)模型的潛在用戶

:

和是模型的最終用戶用以進(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)電場業(yè)主在風(fēng)電場并網(wǎng)試運(yùn)行前一般被要求向和或提供風(fēng)電場的仿真模型

———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)仿真工具軟件的開發(fā)者將使用本標(biāo)準(zhǔn)在軟件庫中建立標(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)立地對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真模型進(jìn)行模型驗證

———。

教育和研究團(tuán)體也能獲益于通用模型因為制造商專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()。

附錄資料性附錄簡化風(fēng)電場模型

———D()。

附錄資料性附錄二維氣動模型

———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)范性附錄塊符號庫

———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程中對提出的模型進(jìn)行了簡化因此基于這些簡化模型的特

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)類型和穩(wěn)定性分析類型附錄描

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)定性分析的時域正序仿真模型模型適用于電力

。。

系統(tǒng)短時穩(wěn)定性的動態(tài)仿真包括電氣仿真模型的模型驗證程序中對

。IEC61400-27。IEC61400-21

測試的規(guī)定是本標(biāo)準(zhǔn)模型驗證的基礎(chǔ)

。

由下述范圍內(nèi)的兩個部分組成

IEC61400-27:

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

———、。

用術(shù)語和參數(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模塊化方式描述

,。,

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

。。

規(guī)定的模型驗證程序側(cè)重于中對電壓跌落參考點變化電網(wǎng)保護(hù)的響應(yīng)測試

IEC61400-21、、。

規(guī)定現(xiàn)有市場上通用風(fēng)電場拓?fù)浜团渲玫膭討B(tài)仿真模型包括風(fēng)電場控制和

———IEC61400-27-2,

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

。IEC61400-27-2