第3章　风电机组建模技术

国内外均非常重视风电机组的建模工作，GE公司率先发布了针对其风电机组系列产品的稳定分析模型。随后，IEC、IEEE、WECC陆续成立了建模工作组，针对4种典型风电机组提出了动态模型结构，即Ⅰ型（直接与电网连接的传统感应电机）、Ⅱ型（转子电阻可调的绕线式感应电机）、Ⅲ型（双馈感应电机）和Ⅳ型（通过全换流器与电网相连的发电机，可为感应电机或同步电机）风力发电机，这4种模型均考虑了变流器、网侧控制器及发电机定子和转子动态过程，属于详细建模。与详细模型相比，“通用”模型忽略了变流器、网侧控制器以及发电机定子和转子动态。近年来，WECC联合美国电科院（EPRI）、GE公司和Siemens公司不断开展现场测试，验证和完善所提出的相关模型，以受控电流源作为并网接口，并将这些模型固化于PSLF（Positive Load Flow Program）和PSS/E（Power System Simulator/Engineering）等软件中。此外，DIgSILENT公司在其开发的Power Factory软件中以静态发电机替代电源及电力电子变换器作为并网接口，通过控制静态发电机有功电流和无功电流的参考值，实现对新能源发电系统的有功功率和无功功率控制。国内的PSASP软件参考WECC风电机组模型，PSD-BPA软件综合GE公司等多家机构的风电机组模型，分别建立了用于机电暂态分析的风电机组模型，并在不断地丰富、完善。

本章首先介绍风电机组的模型结构，然后介绍风轮模型，接着主要介绍国内外广泛应用的典型风电机组（双馈风电机组和全功率永磁风电机组）及其控制系统模型，最后介绍IEC和WECC等机构和组织推荐的通用比模型，并分析其发展趋势。