的參數(shù);表示系統(tǒng)相角差表示電 網(wǎng)電壓差，A么為勵磁回路相角差，為勵磁回路電壓差，表示變流器相角差，4? 為變流器電壓差，表示定子相角差，為定子電壓差，表示轉(zhuǎn)子電壓差。
[0015]步驟(2)中，計算雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型在MPPT方式下，在不同接入點的網(wǎng)損 微增率及節(jié)點電壓的具體過程如下： (2-1)推導出整體網(wǎng)絡(luò)損耗的表達式:
，其中，_:表示有
功網(wǎng)損，G分別表示節(jié)點i，j的電壓，《%表示節(jié)點i，j之間的導納，表示節(jié)點i，j 之間的相位角； (2-2)得到網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度： ；式中，
_表示網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度， 表示有功網(wǎng)損對相位角求導數(shù)，^表 - m 示有功網(wǎng)損對節(jié)點電壓求導數(shù)，.A政表示相角微增量，:Α?/_表示電壓微增量；
(2-3)得出網(wǎng)損微增率的計算表達式： ；式中，^ ΘΡ 表示網(wǎng)損微增率，《，友,Jp和:i為系數(shù)矩陣的參數(shù)，^為有功功率對相角的增量，S ΘΘ m 為有功功率對電壓的增量； (2-4 )通過節(jié)點電壓表達式，計算得到各節(jié)點電壓;式中，_輯.:表示計算 得到的節(jié)點電壓，:f/表示對潮流模型進行計算前該節(jié)點的電壓，為已知量，為計算得到 的電壓變化量。
[0016] 步驟(2-2)中，網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度生成方法為： 由步驟(2-1)中的表達式分別對^和^4求導，k為任一節(jié)點標號，·表示標號為k的 節(jié)點功率角，g表示標號為k的節(jié)點電壓，得到轉(zhuǎn)以及4，寫成 矩陣形式，得到網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度表達5
[0017] 在雙饋感應(yīng)風電機組中，除了考慮電壓和頻率隨時間的波動外，還需要考慮風速 對于接入點節(jié)點電壓以及網(wǎng)損微增率的影響。這就需要得到網(wǎng)損微增率以及節(jié)點電壓與風 速的關(guān)系。
[0018] 在最大功率點跟蹤(MPPT)方式下，雙饋感應(yīng)風電機并網(wǎng)后，隨著風力的增大，其有 功出力隨之增大，對于無功出力，則可以近似的認為其保持不變，但節(jié)點的電壓隨著風速的 不同，必然還是會有一定的波動。此外，網(wǎng)損微增率以及節(jié)點電壓與雙饋感應(yīng)風電機的接入 位置也有關(guān)系?？梢酝ㄟ^建立風速與系統(tǒng)有功損耗的關(guān)系，結(jié)合接入點的不同對于接入點 節(jié)點電壓在不同風速下的影響，確立最佳的接入點，以降低輸電損耗。
[0019] 本實施例的具體流程如下： 步驟01:建立風力機機械功率模型； 步驟02:確定雙饋感應(yīng)風電機功率平衡方程以及轉(zhuǎn)矩平衡方程； 步驟03:在傳統(tǒng)的潮流模型的基礎(chǔ)上，將步驟03中的功率平衡方程以及轉(zhuǎn)矩平衡方程 作為約束條件，得到修正之后的雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型； 步驟04:計算雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型在MPPT方式下，在不同接入點的網(wǎng)損微增率 及節(jié)點電壓； 步驟05:執(zhí)行計算任務(wù)，得到計算結(jié)果； 步驟06:確定最佳接入點。
[0020] 本發(fā)明在雙饋感應(yīng)風電機組中，除了考慮電壓和頻率隨時間的波動外，還考慮風 速對于接入點節(jié)點電壓以及網(wǎng)損微增率的影響。使雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型工作在MPPT (最大功率點跟蹤)方式下，在此基礎(chǔ)上，建立網(wǎng)損微增率和接入點節(jié)點電壓關(guān)于風速的一 個模型，根據(jù)不同接入點下的網(wǎng)損微增率以及節(jié)點電壓隨風速的相對變化情況，探究最佳 接入點的位置，在雙饋感應(yīng)風電機并網(wǎng)之后，盡可能的獲得較小的網(wǎng)損微增率以及電壓波 動，從而提尚輸電的效率。
[0021] 本發(fā)明將網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度和節(jié)點電壓統(tǒng)一考慮在算法內(nèi)，不用單 獨分析，擺脫傳統(tǒng)算法判據(jù)單一化的限制，能夠綜合能量的角度來確定最優(yōu)接入點;本發(fā)明 算法簡單，在實際工程中非常實用。
[0022] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實施例進行各種修改和變型，倘若這些修改和變 型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護范圍 之內(nèi)。
[0023]說明書中未詳細描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1. 一種降低雙饋感應(yīng)風電機組并網(wǎng)的網(wǎng)損微增率方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 建立雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型； (2) 計算雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型在MPPT方式下，在不同接入點的網(wǎng)損微增率及節(jié) 點電壓； (3) 綜合比較步驟(2)所得到的結(jié)果，確定網(wǎng)損微增率最小和節(jié)點電壓最穩(wěn)定的點為最 佳接入點。2. 如權(quán)利要求1所述的降低雙饋感應(yīng)風電機組并網(wǎng)的網(wǎng)損微增率方法，其特征在于，步 驟(1)中，建立雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型的具體過程如下： (1-1)建立風力機機械功率模型：確定風力機捕捉的機械功率卷與風速仏之間的關(guān)^為風能轉(zhuǎn)換糸數(shù)； 系，:： 其中，於為空氣密度，? 一為風力機的掃風面積，％為風速，其中，％~<9.為系數(shù)項，本為中間變量，Α為葉尖速比，$為風力機的轉(zhuǎn)速;結(jié)合雙饋感 應(yīng)風電機典型有功特性曲線圖確保雙饋感應(yīng)風電機工作在MPPT方式下； (1 -2 )結(jié)合雙饋感應(yīng)風電機的結(jié)構(gòu)圖以及等值電路圖確定雙饋感應(yīng)風電機功率平衡方 程以及轉(zhuǎn)矩平衡方程;功率平衡方程如下： 對于電網(wǎng)的功率平衡：式中為有功功率差值，_為雙饋感應(yīng)風電機發(fā)出的有功功率，卷:為定子節(jié)點到 勵磁回路消耗的有功功率為定子節(jié)點到變流器消耗的有功功率;#1為無功功率差 值，_為雙饋感應(yīng)風電機發(fā)出的無功功率，這》為定子節(jié)點到勵磁回路消耗的無功功率， %為定子節(jié)點到變流器消耗的無功功率； 對于勵磁回路的功率平衡：式中#為勵磁回路的有功功率差值，％為勵磁回路到定子的有功功率，％為勵磁回 路到轉(zhuǎn)子的有功功率;_勵磁回路的無功功率差值，β?為勵磁回路到定子的無功功率， ^為勵磁回路到轉(zhuǎn)子的無功功率； 對于變流器的功率平衡：式中4為變流器的有功功率差值，^:為變流器到定子的有功功率，為轉(zhuǎn)子到勵磁 回路的有功功率;_變流器的無功功率差值，為變流器的額定無功功率，:?為變流 器到轉(zhuǎn)子的無功功率； 轉(zhuǎn)矩平衡方程如下： ΔΓ=-Α-Ρ"=〇 ； l^S 式中AT為轉(zhuǎn)矩差，為雙饋感應(yīng)風電機的額定功率，￥為轉(zhuǎn)差率，為雙饋感應(yīng)風電 機的電磁功率； (1-3)在傳統(tǒng)的潮流模型的基礎(chǔ)上，將（1-2)中的功率平衡方程以及轉(zhuǎn)矩平衡方程作為 約束條件，得到修正之后的雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型；式中，表示電網(wǎng)有功功率變化量，I表示電網(wǎng)無功功率變化量，ΑΡβ:表示勵磁回 路的有功功率差值;?表示勵磁回路的無功功率差值;4:表示變流器的有功功率差值； ^表示變流器的無功功率差值；Μ表示有功功率差值;％表示無功功率差值；Δ? 1:表 示轉(zhuǎn)矩差;和·Γ為系數(shù)矩陣中的參數(shù);表示系統(tǒng)相角差3?:表示電網(wǎng)電 壓差，為勵磁回路相角差為勵磁回路電壓差，1?表示變流器相角差，為變 流器電壓差，表示定子相角差，為定子電壓差，表示轉(zhuǎn)子電壓差。3.如權(quán)利要求1或2所述的降低雙饋感應(yīng)風電機組并網(wǎng)的網(wǎng)損微增率方法，其特征在 于，步驟(2)中，計算雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型在MPPT方式下，在不同接入點的網(wǎng)損微增 率及節(jié)點電壓的具體過程如下： (2-1)推導出整體網(wǎng)絡(luò)損耗的表達式，其中，表示有 功網(wǎng)損，輯:，巧，分別表示節(jié)點i，j的電壓，％表示節(jié)點i，j之間的導納，.《?%表示節(jié)點i，j 之間的相位角； (2-2)得到網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度：式中， 胃表示網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度，表示有功網(wǎng)損對相位角求導數(shù)，^表 雜 _ 示有功網(wǎng)損對節(jié)點電壓求導數(shù)，A設(shè)表示相角微增量，Ai/表示電壓微增量；(2-3)得出網(wǎng)損微增率的計算表達式 式中， 3Ρ 表示網(wǎng)損微增率，，滅，^和美為系數(shù)矩陣的參數(shù)，^為有功功率對相角的增量，^ m 孤 為有功功率對電壓的增量； (2-4)通過節(jié)點電壓表達式i/t = ?/+ ，計算得到各節(jié)點電壓;式中，表示計算得 到的節(jié)點電壓，?/表示對潮流模型進行計算前該節(jié)點的電壓，為已知量，^^為計算得到的 電壓變化量。4.如權(quán)利要求3所述的降低雙饋感應(yīng)風電機組并網(wǎng)的網(wǎng)損微增率方法，其特征在于，步 驟(2-2)中，網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度生成方法為：由步驟(2-1沖的表達式分別對4和嗔求導，k為任一節(jié)點標號，％表示標號為k的節(jié) 點功率角，.?表示標號為k的節(jié)點電壓，得到 以及， 如k rA 寫成矩陣形式，得到網(wǎng)絡(luò)損耗關(guān)于節(jié)點電壓的靈敏度表達式
【專利摘要】降低雙饋感應(yīng)風電機組并網(wǎng)的網(wǎng)損微增率方法，包括以下步驟：（1）建立雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型；（2）計算雙饋感應(yīng)風電機組潮流模型在MPPT方式下，在不同接入點的網(wǎng)損微增率及節(jié)點電壓；（3）綜合比較步驟（2）所得到的結(jié)果，確定網(wǎng)損微增率最小和節(jié)點電壓最穩(wěn)定的點為最佳接入點。本發(fā)明綜合能量的角度來確定最優(yōu)接入點，從而提高輸電效率。
【IPC分類】H02J3/38
【公開號】CN105610191
【申請?zhí)枴緾N201610032995
【發(fā)明人】何怡剛, 汪濤, 尹柏強, 李志剛, 何威, 施天成, 項勝, 蘇圓圓
【申請人】合肥工業(yè)大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月19日