基于频域的风电场功率波动仿真 (二)变换算法及简化技术

基于频域的风电功率波动模型物理意义更为清晰,能够更为准确地描述风电功率的波动特性。然而,该模型的仿真计算涉及到更为复杂、含功率谱密度函数的时频转换问题。同时,该模型的计算复杂度较高,计算资源占用过多。为了解决以上问题,首先从基础概念出发,分析了功率谱密度函数的物理意义及其与传统频域模型的区别,并详细推导了该模型的时频转换算法,使其能够在计算机上被快速实现。然后提出了区域内风机分布式接入和集中式接入2种频域模型的简化方法,它们均能根据实际工程情况大幅度加快模型仿真速度。仿真结果验证了以上方法的实用性和有效性。

基于频域的风电场功率波动仿真(一)模型及分析技术

随着国内风电装机容量的不断攀升,风电场的随机功率波动将显著影响电力系统的安全可靠运行。现有研究多从时域或统计的角度出发,研究功率波动对电力系统的影响。然而,由于时域或统计的方法无法完整描述功率波动产生的物理机理,其评估结果偏差较大。为了克服以上问题,文中从频域的角度出发,以风速的谱密度函数为基础,结合风电机组的频域模型及风电场天气、地理位置等信息,研究大型风电场随机功率波动的频域特性。相对于传统的时域或统计方法,基于频域的方法物理意义更为清晰,能够针对大型风电场功率波动形成的每一个过程均建立较为准确且实用的模型。通过对比某风电场的实测与仿真数据,验证了所提出方法的正确性和有效性。