2020风电场低电压穿越建模及验证方法

风电场低电压穿越建模及验证方法目  次前言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1风电场模型 2基本要求 2基本结构 2风电场低电压穿越仿真验证 9故障点 9仿真工况 9仿真验证方法 10仿真报告 10附录A（资料性附录） 风电场信息表 11I风电场低电压穿越建模及验证方法范围本标准规定了用于仿真评估风电场低电压穿越特性的风电场模型基本结构、仿真验证方法和步骤。本标准适用于通过110（66）kV及以上电压等级线路与电力系统连接的风电场。对于通过其他电压等级与电力系统连接的风电场，可参照执行。规范性引用文件GB/T2900.53电工术语风电机组GB/T19963风电场接入电力系统技术规定NB/TXXXX风电机组低电压穿越建模及验证方法术语和定义GB/T19963界定的以及下列术语和定义适用于本文件。风电机组 windturbinegeneratorsystem;WTGS(abbreviation)将风的动能转换为电能的系统。风电机组变压器windturbinestep-uptransformer单个风电机组配备的、将风电机组机端电压升压后接入风电场的变压器。风电场主变压器windfarmmaintransformer风电场配备的、将风电场内集电线路汇集升压后接入电网的变压器。公共连接点 pointofcommoncoupling（PCC）电力系统中一个以上用户的连接处。simulationverification1通过仿真计算的手段，分析评价某系统的性能是否符合要求。风电场馈线 windfarmfeederlines与风电场内任意节点相连接的支路。风电场模型基本要求应根据风电场实际电气结构和参数在电力系统仿真软件中建立风电场模型，仿真步长宜为1-10ms。外部电网模型可采用等值模型，模型参数至少包括短路容量和电网阻抗角。基本结构风电场模型结构被评价风电场所接入公共连接点无其他风电场接入12图1 被评价风电场所接入公共连接点无其他风电场接入情况下模型结构被评价风电场所接入公共连接点（汇集站）处有其他风电场接入2（汇集站）（汇集站以外的电网采用等值模型，仅考虑外部电网的短路容量和阻抗角。3图2 被评价风电场所接公共连接点（汇集站）有其他风电场接入情况下模型结构被评价风电场送出线路“T”有其他风电场34图3 被评价风电场送出线路T接有其他风电场情况下模型结构被评价风电场与其他风电场共用升压站45图4 被评价风电场与其他风电场共用升压站情况下模型结构风电机组风电机组应采用通过验证的模型，模型基本结构和验证方法依据NB/TXXXX《风电机组低电压穿越建模及验证方法》。变压器型等值电路或型等值电路，如图5所示。说明：

a) T型 b) 型1——R1、X1为变压器原边电阻和电抗，单位欧姆（Ω）；2——R2、X2为变压器副边等值电阻和电抗，单位欧姆（Ω）；3——Rm、Xm为变压器励磁电阻和电抗，单位欧姆（Ω）；6——RT、XT为变压器等值电阻和电抗，单位欧姆（Ω）；——GT、BT为变压器等值电导和电纳，单位西门子（S）。图5 双绕组变压器等值电路电力线路说明：

a）Π型 b）T型1——RX为输电线路总电阻和电抗，单位欧姆（Ω）；2——GB为输电线路总电导和电纳，单位西门子（S）。图6 输电线路等值电路无功补偿装置风电场内的无功补偿装置包括电容器组、电抗器组、静止无功补偿器（SVC）以及静止无功发生器电容器组和电抗器组采用电容器组和电抗器组进行无功补偿时，应按照电容器组和电抗器组的实际电气回路和参数建模，并包含装置的投切逻辑。静止无功补偿器TCR与固定电容器（FC）（7），TCR电压反馈控制系统模型可按8所示结构进行搭建。分组投切的TSC电气结构如图9所示。7说明：1——L为晶闸管控制电抗器电感；2——C为固定电容器电容；3——LC为固定电容器的谐振电抗器电感。图7 TCR+FC型静止无功补偿器结构说明：1——Uref为电压参考值；2——Ug为电网电压；3——Ugate为晶闸管触发信号；4——kp-v为电压调节器比例系数；5——kI-v为电压调节器积分系数。图8 TCR电压反馈控制示意图说明：1——C1、C2、C3为晶闸管投切电容器分组电容。图9 TSC型静止无功补偿器结构8静止无功发生器采用静止无功发生器进行无功补偿时，应根据装置实际控制特性建模。继电保护风电场集中控制系统应按照实际控制系统功能和响应特性进行建模。风电场等值模型外部电网等值模型外部电网模型宜采用电压源加等效短路阻抗的方式进行等值，模型结构如图10所示。图10 外部电网等值模型结构风电场低电压穿越仿真验证故障点短路故障点设置为风电场并网点。仿真工况运行功率20%额定功率运行工况进行仿真。电压跌落规格91所示。表1 并网点电压跌落规格规格残压幅值(p.u.)故障持续时间(ms)电压跌落波形10.90200020.75170530.50121440.3592050.20625仿真验证方法5.2.15.2.2中的工况设置并网点短路故障，进行仿真计算。仿真报告风电场低电压穿越能力仿真验证报告应包括以下内容：——风电场基本情况描述；——仿真计算条件；——每个仿真工况下风电机组运行情况汇总表；——每个仿真工况下风电场有功功率恢复情况汇总表；——每个仿真工况下动态无功电流注入的响应时间和持续时间汇总表。10附 录 A（资料性附录）风电场信息表风电场基本信息风电场名称风电场运营商名称：地址：邮编:电话：传真：风电场地理位置建设地址：经度：纬度：海拔：风电场基本信息装机容量：接入电压等级：风电机组型号：风电机组数量：无功补偿装置容量：并网点并网点位置：额定电压：额定频率：短路容量：阻抗角：无功补偿装置制造商：类型：型号：额定