代替GB/T36237—2018國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I Ⅲ 1 1 1 13.2縮略語和下標 4 64.1概述 64.2符號(單位) 7 95.1總體要求 95.2風(fēng)力發(fā)電機組模型 5.3風(fēng)電場模型 6模型整體結(jié)構(gòu) 6.2風(fēng)力發(fā)電機組模型 6.3輔助設(shè)備模型 216.4風(fēng)電場模型 227子模塊結(jié)構(gòu) 257.1總則 257.2氣動模塊 267.3機械系統(tǒng)模塊 287.4發(fā)電機和變流器系統(tǒng)模塊 7.5電氣設(shè)備模塊 7.6變槳控制模塊 7.7發(fā)電機和變流器控制模塊 7.8電網(wǎng)接口模塊 467.9風(fēng)電場控制模塊 7.10通信模塊 7.11電氣部件模塊 附錄A(資料性)功率匯集系統(tǒng)模型參數(shù)計算 A.1概述 A.2實現(xiàn)方法 ⅡA.3示例 附錄B(資料性)二維氣動模型 B.2風(fēng)速輸入模型 B.3功率輸入模塊參數(shù) 附錄C(資料性)基于外部阻抗的發(fā)電系統(tǒng)模型 附錄D(規(guī)范性)模塊符號庫 D.3時間步長延遲 D.5一階濾波器 D.6查找表 D.9抗飽和積分器 D.10帶復(fù)位功能的積分器 D.11限幅檢測一階濾波器 D.12上升沿檢測 Ⅲ 圖31A型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu) 圖84A型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu) 圖94A型模型發(fā)電機控制模塊結(jié)構(gòu) 圖104B型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu) 圖114B型模型發(fā)電機控制模塊結(jié)構(gòu) 20圖12靜止無功發(fā)生器模型結(jié)構(gòu) 21 21 22Ⅲ圖15風(fēng)電場控制和通信模型通用架構(gòu) 23 24 25 27 27 28 29圖223A型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖 圖233B型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖 圖25坐標變換模型框圖 圖27變槳控制功率模型框圖 圖29轉(zhuǎn)子電阻控制模型框圖 圖313型轉(zhuǎn)矩PI控制模型框圖 圖324A型有功功率控制模型框圖 40圖334B型有功功率控制模型框圖 41圖34無功功率控制模型框圖 43 45 45圖37QP和QU限幅模型框圖 47圖39u-f測量模型框圖 48圖40風(fēng)電場有功功率/頻率控制模型框圖 49 圖42通信延遲模型框圖 圖43具有N個通信變量的線性通信模型框圖 圖A.1風(fēng)電場功率匯集系統(tǒng)示例 圖B.1參考文獻[21]提出的風(fēng)機氣動模型 圖C.1含并聯(lián)阻抗的3A型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖 圖C.2含并聯(lián)阻抗的3B型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖 圖C.3含并聯(lián)阻抗的4型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖 圖D.1開關(guān)符號 圖D.2單積分時間步長延遲符號 圖D.3限速率模塊符號 圖D.4限速率模塊實現(xiàn)框圖 圖D.5具有限幅、限速率、凍結(jié)標志位的 圖D.7無濾波功能(T=0)的凍結(jié)狀態(tài)執(zhí)行框圖 圖D.8查找表符號 圖D.9比較器符號 圖D.10計時器符號 圖D.12抗飽和積分器符號 圖D.13抗積分飽和器實現(xiàn)框圖 圖D.14帶復(fù)位功能的積分器符號 圖D.15限幅檢測一階濾波器符號 圖D.16限幅檢測一階濾波器實現(xiàn)框圖 圖D.17上升沿檢測符號 圖D.18上升沿檢測框圖 圖D.19下降沿檢測符號 圖D.20下降沿檢測框圖 圖D.21延時標志位符號 圖D.22延遲標志位實現(xiàn)框圖 圖D.23可變延時標志位符號 圖D.24可變延遲標志位實現(xiàn)框圖 圖D.25死區(qū)符號 圖D.26斷路器符號 表11A型模型子模塊 表43A型模型子模塊 表64A型模型子模塊 20表8靜止無功發(fā)生器模型子模塊 22表9風(fēng)電場控制和通信模型子模塊 23表10風(fēng)電場基本模型子模塊 24表11具有無功功率補償?shù)娘L(fēng)電場模型子模塊 25表12全局參數(shù) 26表13模塊框圖中的初始化變量 26表14一維氣動模型參數(shù)表 27表15二維氣動模型參數(shù)表 27表16雙質(zhì)量塊模型參數(shù)表 28表173A型發(fā)電系統(tǒng)模型參數(shù)表 29表183B型發(fā)電系統(tǒng)模型參數(shù)表 表20參考坐標系變換模型參數(shù)表 表22變槳控制功率模型參數(shù)表 表24轉(zhuǎn)子電阻控制模型參數(shù)表 V表264A型有功功率控制模型參數(shù)表 表274B型有功功率控制模型參數(shù)表 40 41 41表30無功功率控制模型參數(shù)表 42表31FFRr標志位描述 44表32電流限幅模型參數(shù)表 44表33恒定無功功率限幅模型參數(shù)表 45表34QP和QU限幅模型參數(shù)表 46表35電網(wǎng)保護模型參數(shù)表 46表36電網(wǎng)測量模型參數(shù)表 48表37有功/頻率控制模型的參數(shù)列表 表38無功電壓控制模型參數(shù)表 表39通信延遲模型參數(shù)表 表40線性通信模型參數(shù)列表 表A.1線路參數(shù)及聚合計算(數(shù)據(jù)標幺值使用風(fēng)電場級基準值) 55 表A.3匯集系統(tǒng)模型參數(shù) 表B.1函數(shù)ap.(v?)計算表 表B.2風(fēng)速輸入模塊的參數(shù)列表 MGB/T36237—2023/IEC614MGB/T36237—2023/IEC61400-27-1:2020本文件規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機組和風(fēng)電場的標準動態(tài)電氣仿真模型。風(fēng)力發(fā)短期短期長期定以及圖1中的短時暫態(tài)功角穩(wěn)定。因此，模型適用于電力系統(tǒng)事件通用電氣仿真模型應(yīng)能表征風(fēng)電場接入點(以下稱“并網(wǎng)點”)和風(fēng)力發(fā)電機組輸出端的動態(tài)特GB/T36237—2023/IEC6141GB/T36237—2023/IEC614cabulary(IEV)—Part415:Windturbinegenerato2電流、功率的有功和無功分量規(guī)定的方向符號，如風(fēng)力發(fā)電機組或無功功率補償裝置的電流、功率?？蓴U展接口hook積分時間步長integrationtimestep壓的相矢量。額定頻率nominalfrequency3GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:2020接入點pointofconnection壓的相矢量。短路容量short-circuitpower在系統(tǒng)一點上的短路電流與約定電壓(通常指運行電壓)之乘積。短路比short-circuitratio連接點處的短路容量與風(fēng)電場或風(fēng)力發(fā)電機組額定有功容量之比。4GB/T36237—2023/IEC61400-27-1式中：Xu、X??和XL?是有關(guān)相量的復(fù)數(shù)表達式，其中X表示系統(tǒng)電流或電壓的相矢量。5GB/T36237—2023/IEC614CRB:撬棒(Crowbar)MSC:機械開關(guān)電容器組，在電壓跌落期間不進行動態(tài)投切(MechanicallySwitchedCapacitorSTATCOM:靜止無功發(fā)生器(StaticSynchronousCompensatorBasedonaPowerElectronicsTSC:晶閘管投切電容器組，在電壓跌落期間進行動態(tài)投切(ThyristorSwitchedCapacitorBank, 6GB/T36237—2023/IEC6147GB/T36237—2023/IEC61400-274.2為本文件的全局變量符號。其他在第7章和附錄B結(jié)構(gòu)框圖中的符號表示模型參數(shù)，在相應(yīng)使用標幺值(p.u.)的變量用小寫字母表示，使用物理單位的變量用大寫字母表示。標幺值的基準值或有名值的物理單位均在括號中給出。有功電流、無功電流、有功功率、無功功率使用發(fā)電機符號4.2符號(單位)Θ——槳距角(deg)Frkr——故障穿越(FRT)標志位(0,1,2)FocB——斷路器(CB)標志位(0,1)fwrcim——經(jīng)濾波處理的用于風(fēng)力發(fā)電機組(WT)控制器的電網(wǎng)頻率測量值(f。)fwTPilt——經(jīng)濾波處理的用于風(fēng)力發(fā)電機組電網(wǎng)保護的電網(wǎng)頻率測量值(f。)fwPin——經(jīng)濾波處理的風(fēng)電場(WP)頻率fwr——風(fēng)力發(fā)電機組輸出端(WTT)頻率i——電力系統(tǒng)坐標系中發(fā)電機的電流相量(Ibas)iwr——電力系統(tǒng)坐標系中風(fēng)力發(fā)電機組輸出端電流相量)8GB/T36237—2023/IEC61400-27p——發(fā)電機(氣隙)功率(Sbs)PpDet——發(fā)電設(shè)備有功功率參考值(Sb)PwTn——風(fēng)力發(fā)電機組額定有功功率(W)Pwpa——風(fēng)電場的額定有功功率(W)PwPin——經(jīng)濾波處理的風(fēng)電場有功功率測量值(Sb)PWPef——風(fēng)電場有功功率參考值(Sbas)PwTChn——經(jīng)濾波處理的用于風(fēng)力發(fā)電機組控制器的有功功率測量值(S)PWTre——風(fēng)力發(fā)電機組輸出端有功功率參考值(Sbse)qAUXCHt——經(jīng)濾波處理的用于輔助設(shè)備控制的無功功率測量(Sb)qwPi——經(jīng)濾波處理的風(fēng)電場無功功率測量值(Sbse)qwTCtlh——經(jīng)濾波處理的用于風(fēng)力發(fā)電機組控制器的無功功率測量值(Sbu)rrot——可變轉(zhuǎn)子電阻的異步發(fā)電機(VRRAG)轉(zhuǎn)子阻抗(Zo)SAuxn——輔助設(shè)備額定視在功率(Sbase)Sbue——功率基準值輔助設(shè)備“AUx——電力系統(tǒng)坐標系中的輔助設(shè)備終端電壓相量(UAuxn)UAUxn——輔助設(shè)備輸出端(AUXT)額定線電壓(V)——線電壓基準值——電力系統(tǒng)坐標系中的變流器電壓相量(U)——電力系統(tǒng)坐標系中的風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電機電壓相量(Uba)——電力系統(tǒng)坐標系中的風(fēng)電場電壓相量(U)uwPpit——經(jīng)濾波處理的風(fēng)電場電壓測量值(Uba)9GB/T36237—2023/IECuwT——電力系統(tǒng)坐標系中的風(fēng)力發(fā)電機組輸出端電壓相量(Ubas)uwrc——未經(jīng)濾波處理的用于風(fēng)力發(fā)電機組控制器的電網(wǎng)電壓測量值(Uba)uwTcil——經(jīng)濾波處理的用于風(fēng)力發(fā)電機組控制器的電網(wǎng)電壓測量值(Uba)UwTPil——經(jīng)濾波處理的用于風(fēng)力發(fā)電機組電網(wǎng)保護的電壓測量值(Ubae)XWPe——風(fēng)電場無功功率或增量電壓參考值，取決于風(fēng)電場控制模式(r)5.1總體要求1)電網(wǎng)對稱短路故障，包括變阻抗短路故障(故障點位于風(fēng)電場外部，包括電壓恢復(fù)過程);2)電網(wǎng)頻率擾動5;3)同步發(fā)電機(SG)轉(zhuǎn)子振動的機電模態(tài)(通常在0.2Hz~4Hz范圍內(nèi));c)模型用于仿真正序基頻響應(yīng)特性6。d)模型宜在典型電力系統(tǒng)頻率波動范圍內(nèi)有效(宜在系統(tǒng)額定頻率的±6%范圍內(nèi))。i)模型宜對1/4周波”的積分時間步長有效。因此，GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:j)模型宜能夠在額定功率或非額定功率條件下通過潮流計算初始化到穩(wěn)態(tài)。k)模型外部條件(例如風(fēng)速)宜通過可用功率間接計及。1)模型宜具有數(shù)值穩(wěn)定性，能同時應(yīng)用于不同短路容量的電力系統(tǒng)。設(shè)備制造商應(yīng)說明所提供任何軟件平臺均可實現(xiàn)模型的開發(fā)。本文件不描述在具體仿真工具中實n)通用模型宜包含有別于制造商特定系統(tǒng)的通用保護和控制系統(tǒng)模塊。模型宜便于參數(shù)化，以通過定義不同的保護和控制模塊表示某特定系統(tǒng)。模塊化的模型結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)制造商專有模型o)通用模型宜能夠通過特定控制模式和其他控制參數(shù)體現(xiàn)不同的控制方法?？刂品椒蛇x，由b)本文件規(guī)定了覆蓋大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機組類型的一系列通用仿真模型結(jié)構(gòu)，能擴展到未來不同c)模型包括現(xiàn)有已成熟的四種風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)類別：采用傳d)從電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的觀點來看，現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電1)類型1:采用傳統(tǒng)異步發(fā)電機，直接與電網(wǎng)連接的風(fēng)力發(fā)電機組(通常為鼠籠型發(fā)電機);2)類型2:采用可變轉(zhuǎn)子電阻的異步發(fā)電機，直接與電網(wǎng)連接的風(fēng)力發(fā)電機組；3)類型3:采用雙饋異步發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電機組(定子直接連接電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子通過變流器連接電網(wǎng));4)類型4:通過全功率變流器并網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機組。相同或不同類型的風(fēng)力發(fā)電機組多機聚合模型。這種情況下，風(fēng)電場的所有風(fēng)力發(fā)電機組模f)有功/頻率控制器依據(jù)頻率或外部控制指令的變化調(diào)節(jié)并網(wǎng)點的有功功率。通過頻率變化能計算有功功率參考值的絕對值(基于額定功率)或相對值(基于可用功率)。有功功率控制模型g)無功/電壓控制器和有功/頻率控制器能接收來自模型外部由用戶改變的控制指令。h)兩個控制器都能檢測并網(wǎng)點的電壓是否跌落到閾值之下。電壓跌落到閾值以下，狀態(tài)變量應(yīng)i)風(fēng)電場模型應(yīng)具備針對壓降的無功補償功能。j)通過外部控制信號能實現(xiàn)風(fēng)電場控制器、有載分接頭(OLTC)、靜止本章規(guī)定了通用風(fēng)力發(fā)電機組、輔助設(shè)備(AUX)和風(fēng)電場模型的整體結(jié)構(gòu)。與第5章的模型總體要求和第7章的子模塊結(jié)構(gòu)均有關(guān)聯(lián)。本章采用方框圖定義通用模型的整體結(jié)構(gòu)。模型整體結(jié)構(gòu)確定了使用的子模塊之間傳遞的輸6.2規(guī)定的風(fēng)力發(fā)電機組模型既能單獨使用，也能用于6.3規(guī)定的風(fēng)電場建模本條規(guī)定了覆蓋大多數(shù)現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機組類型的一系列通用風(fēng)力發(fā)電機(用于控制)(用于保護)模塊圖2風(fēng)力發(fā)電機組模型通用架構(gòu)6.2.21型風(fēng)力發(fā)電機組動器，但不包含在模型中。 frprmlPg注：圖中包含氣動模塊，但僅表示一個簡單的恒定氣動轉(zhuǎn)矩。1A型模型所使用的模塊如表1所示，各模塊詳細結(jié)構(gòu)見第7章。章條號“恒定氣動轉(zhuǎn)矩模型”“雙質(zhì)量塊模型”“異步發(fā)電機模型”電氣設(shè)備“電氣設(shè)備主要模型”電網(wǎng)保護“電網(wǎng)保護模型”電網(wǎng)測量(用于保護)“電網(wǎng)測量模型”sys電網(wǎng)測量模塊(用于保護)變槳控制模塊發(fā)電機系統(tǒng)模塊(用于控制)電網(wǎng)保護模塊電氣設(shè)備模塊Focs1B型模型所使用的模塊如表2所示，各模塊詳細結(jié)構(gòu)見第7章。章條號“恒定氣動轉(zhuǎn)矩模型”“雙質(zhì)量塊模型”“異步發(fā)電機模型”章條號電氣設(shè)備“電氣設(shè)備主要模型”變槳控制“變槳控制功率模型”電網(wǎng)保護“電網(wǎng)保護模型”電網(wǎng)測量(用于保護)“電網(wǎng)測量模型”電網(wǎng)測量(用于控制)“電網(wǎng)測量模型”6.2.32型風(fēng)力發(fā)電機組合會(IEEE/WECC)工作組規(guī)定并應(yīng)用于第二代WECC模型的通用風(fēng)力發(fā)電機組模型1]。2型風(fēng)力fysfysfwrcmFocnfwTPo注：圖中不包含氣動模塊，因為氣動特性已嵌入變槳控制模型中。GB/T36237—2023/IEC614表32型模型子模塊章條號“雙質(zhì)量塊模型”“異步發(fā)電機模型”電氣設(shè)備“電氣設(shè)備主要模型”變槳控制“變槳控制功率模型”發(fā)電機控制“轉(zhuǎn)子電阻控制模型”電網(wǎng)保護“電網(wǎng)保護模型”電網(wǎng)測量(用于保護)“電網(wǎng)測量模型”電網(wǎng)測量(用于控制)“電網(wǎng)測量模型”6.2.43型風(fēng)力發(fā)電機組電壓穿越。3型風(fēng)力發(fā)電機組模型分為兩類，其中3A型模型表示不包s(用于控制)(用于保護)機械系統(tǒng)模塊-PngFocswPWTref模塊0ef無功限幅模塊模塊XWTref章條號7.2.2或7.2.3“一維氣動模型”或“二維氣動模型”“雙質(zhì)量塊模型”7.4.2或7.4.3“3A型發(fā)電系統(tǒng)模型”電氣設(shè)備“電氣設(shè)備主要模型”變槳控制“槳距角控制模型”有功控制“3型有功功率控制模型”無功控制“無功功率控制模型”電流限幅“電流限幅模型”7.7.7或7.7.8“恒定無功功率限幅模型”或“QP和QU限幅模型”電網(wǎng)保護“電網(wǎng)保護模型”電網(wǎng)測量(用于保護)“電網(wǎng)測量模型”電網(wǎng)測量(用于控制)“電網(wǎng)測量模型”3B型模型所使用的模塊如表5所示，各模塊詳細結(jié)構(gòu)見第7章。章條號7.2.2或7.2.3“一維氣動模型”或“二維氣動模型”“雙質(zhì)量塊模型”7.4.2或7.4.3“3B型發(fā)電系統(tǒng)模型”電氣設(shè)備“電氣設(shè)備主要模型”變槳控制“槳距角控制模型”有功控制“3型有功功率控制模型”無功控制“無功功率控制模型”電流限幅“電流限幅模型”7.7.7或7.7.8“恒定無功功率限幅模型”或“QP和QU限幅模型”電網(wǎng)保護“電網(wǎng)保護模型”電網(wǎng)測量(用于保護)“電網(wǎng)測量模型”電網(wǎng)測量(用于控制)“電網(wǎng)測量模型”6.2.54型風(fēng)力發(fā)電機組步發(fā)電機的4型風(fēng)力發(fā)電機組沒有齒輪箱(GB)。對變流器直流回路(DCL)帶有斬波電路的4型風(fēng)力發(fā)電機組進行建模時，通常能忽略風(fēng)力發(fā)電機組的氣動和機械部分。無斬波電路或斬波電路容量配置不足的4型風(fēng)力發(fā)電機組故障后會由扭振阻尼引起功率振蕩。該功率振蕩一般不會影響電中。若斬波電路容量配置不足，能通過調(diào)整雙質(zhì)量塊機械模型的阻尼系數(shù)實現(xiàn)與斬波電路參數(shù)匹配。3A型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu)可用于4型風(fēng)力發(fā)電機組的仿真，但由于變流器使傳動系統(tǒng)與電網(wǎng)解4A型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu)如圖8所示。JysJysXWTnfGB/T36237—2023/IEC614章條號“3A型發(fā)電系統(tǒng)模型”或“4型發(fā)電系統(tǒng)模型”電氣設(shè)備“電氣設(shè)備主要模型”有功控制“4A型有功功率控制模型”無功控制“無功功率控制模型”電流限幅“電流限幅模型”7.7.7或7.7.8“恒定無功功率限幅模型”或“QP和QU限幅模型”電網(wǎng)保護“電網(wǎng)保護模型”電網(wǎng)測量(用于保護)“電網(wǎng)測量模型”電網(wǎng)測量(用于控制)“電網(wǎng)測量模型”3A型風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電機模型結(jié)構(gòu)能用于4型風(fēng)力發(fā)電機組模型，并能降低電峰。該尖峰主要由仿真中的數(shù)值計算方法引起。電網(wǎng)測量模塊電網(wǎng)測量模塊(用于保護)電網(wǎng)保護模塊模塊paxlqmd章條號“雙質(zhì)量塊模型”“3A型發(fā)電系統(tǒng)摸模型”或“4型發(fā)電機系統(tǒng)模型”電氣設(shè)備“電氣設(shè)備主要模型”有功控制“4B型有功功率控制模型”無功控制“無功功率控制模型”電流限幅“電流限幅模型”7.7.7或7.7.8“恒定無功功率限幅模型”或“QP和QU限幅模型”電網(wǎng)保護“電網(wǎng)保護模型”電網(wǎng)測量(用于保護)“電網(wǎng)測量模型”電網(wǎng)測量(用于控制)“電網(wǎng)測量模型”·3A型風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電機系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)能用于4型風(fēng)力發(fā)電機組模型，并能降低電壓恢復(fù)時出現(xiàn)的無功功率XAUXref0章條號“4型發(fā)電系統(tǒng)模型”電氣設(shè)備“電氣設(shè)備主要模型”無功控制“無功功率控制模型”電流限幅“電流限幅模型”“恒定無功功率限幅模型”電網(wǎng)保護“電網(wǎng)保護模型”電網(wǎng)測量(用于保護)“電網(wǎng)測量模型”電網(wǎng)測量(用于控制)“電網(wǎng)測量模型”注意，在無功控制模塊中的M?c=3和M?G=4時，靜止無功發(fā)生器模型不能用于功率因數(shù)控制模式。fyfypXAUXrmffXwnefPWTmf_PAUXrefXPDefCom_風(fēng)電場模型為風(fēng)力發(fā)電機組/電力設(shè)備模型提供參考值pppret和XpDred,并作用于單個風(fēng)力發(fā)電機—電壓控制指令。風(fēng)電場控制和通信模型結(jié)構(gòu)如圖15所示。PrDrefPwPf電網(wǎng)測量模塊PwPefXWPefJy圖15風(fēng)電場控制和通信模型通用架構(gòu)風(fēng)電場控制和通信模型所使用的模塊如表9所示，各模塊詳細結(jié)構(gòu)見第7章。章條號風(fēng)電場有功控制“風(fēng)電場有功/頻率控制模型”風(fēng)電場無功控制“風(fēng)電場無功電壓控制模型”通信(用于風(fēng)電場測量)7.10.2或7.10.3“通信延遲模型”或“線性通信模型”通信(用于風(fēng)電場參考)7.10.2或7.10.3“通信延遲模型”或“線性通信模型”章條號通信(用于電力設(shè)備參考)7.10.2或7.10.3“通信延遲模型”或“線性通信模型”電網(wǎng)測量(用于風(fēng)電場控制)“電網(wǎng)測量模型”模型章條號“3A和3B型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu)”或“4A型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu)”或“4B型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu)”風(fēng)電場控制和通信“風(fēng)電場控制和通信”風(fēng)力發(fā)電機組變壓器(TRWT)“變壓器模型”聚合匯集線路(ACL)“線路模型”風(fēng)電場變壓器(TRWP)“變壓器模型”·風(fēng)力發(fā)電機組變壓器可包含在風(fēng)力發(fā)電機組電氣系統(tǒng)模型中。在此情況下，風(fēng)力發(fā)電機組變壓器不宜重復(fù)作為功率匯集系統(tǒng)的一部分。GB/T36237—2023/IEC614組模型模型章條號“3A和3B型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu)”或“4A型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu)”或“4B型風(fēng)力發(fā)電機組模型結(jié)構(gòu)”風(fēng)電場控制和通信“風(fēng)電場控制和通信”“靜止無功發(fā)生器”或“其他電氣部件模型”“其他電氣部件模型”風(fēng)力發(fā)電機組變壓器(TRWT)“變壓器模型”聚合集電線路(ACL)“線路模型”風(fēng)電場變壓器(TRWP)“變壓器模型”·風(fēng)力發(fā)電機組變壓器可包含在風(fēng)力發(fā)電機組電氣系統(tǒng)模型中，在此情況下，風(fēng)力發(fā)電機組變壓器不宜重復(fù)作為功率匯集系統(tǒng)的一部分。表12全局參數(shù)S 參數(shù)如表14所示，框圖如圖19所示。初始功率Pini應(yīng)根據(jù)潮流計算設(shè)定。初始槳距角二維氣動模型對應(yīng)參考文獻[21]提出的模型。二維氣動模型參數(shù)如表15所示，框圖如圖20所示。S可用功率"槳距角(不降出力運行)Ω轉(zhuǎn)速(不降出力運行)的常值分量GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:表15二維氣動模型參數(shù)表(續(xù))符號如果p小于1,槳距角宜為零。如果pava等于1或者pco的初始值小于pa,dpe通常為負。Xx附錄B給出了二維氣動模型的背景資料，包括指導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機組制造商基于工況確定模型參模型參數(shù)見表16,框圖如圖21所示14。ss慣性常數(shù)H定義為1GB/T36237—2023/IEC614112HPamo符號電流PI控制器比例增益Ts電流PI控制器積分時間常數(shù)Z暫態(tài)電抗暫態(tài)電抗宜參照參考文獻[22]定義的電磁暫態(tài)電控制參考坐標系電網(wǎng)參考坐標系②0坐標系aMPg圖223A型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖7.4.33B型發(fā)電系統(tǒng)模型模型參數(shù)見表18,框圖如圖23所示。3B型發(fā)電系統(tǒng)模型是3A型發(fā)電系統(tǒng)模型的最新簡化，增加了撬棒模型[23]。發(fā)電系統(tǒng)模型的輸出通過電流源電流輸出表示。在某些電力系統(tǒng)仿真軟件中，電流源需要并聯(lián)阻抗來提高仿真收斂性，如參考文獻[22]和附錄C中所述。表183B型發(fā)電系統(tǒng)模型參數(shù)表符號Ts電流源時間常數(shù)暫態(tài)電抗sGB/T36237—2023/IEC61400-2Tcks(du)1+sTw≥0elpendlmd控制參考坐標系00-0電網(wǎng)參考坐標系1②μg圖233B型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖7.4.44型發(fā)電系統(tǒng)模型4型發(fā)電系統(tǒng)模型參數(shù)見表19,框圖如圖24所示。發(fā)電系統(tǒng)模型的輸出是通過電流源注入的電GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:2020表194型發(fā)電系統(tǒng)模型參數(shù)表s電流源時間常數(shù)控制參考坐標系電網(wǎng)參考坐標系11+sTg1圖244型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖參考坐標系變換模型參數(shù)見表20,框圖如圖25所示。表20參考坐標系變換模型參數(shù)表sMpu1.相角如果Mpu?≤upuu,當(dāng)電壓低于該值時凍結(jié)電壓相角過濾和/或凍結(jié)相角以避免因缺少參考電壓而導(dǎo)致模型不穩(wěn)定。GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:2020圖25坐標變換模型框圖電氣設(shè)備γ等效模型包含一個由風(fēng)力發(fā)電機組或STATCOM電網(wǎng)保護觸發(fā)的斷路器，也能包含模型參數(shù)見表21,單線圖如圖26所示。通常，風(fēng)力發(fā)電機組輸出端(WTT)為風(fēng)力發(fā)電機組變壓表21電氣設(shè)備模型參數(shù)表串聯(lián)電阻串聯(lián)電抗并聯(lián)電導(dǎo)b并聯(lián)電納FocsFocsMl圖26電氣設(shè)備γ等效模型單線圖GB/T36237—2023/IEC61400-27-11型和2型風(fēng)力發(fā)電機組變槳控制器模型對應(yīng)第二代WECC模型[17]。模型參數(shù)見表22,模型結(jié)構(gòu)如圖27所示。功率上升變化率限制功率下降變化率限制s當(dāng)Pinit<pset功率將按一定變化率降低至pmin電壓跌落后，基于電壓跌落深度通過查表確定降功率持續(xù)時間為與WECC模型兼容，電壓與持續(xù)時間的表按4個電壓幅值定義。為與WECC模型兼容，uuvkr等于T?(uwr)中的最高電壓。1≥Pa>模型參數(shù)見表23,框圖如圖28所示。表23槳距角控制模型參數(shù)表KK速度PI控制器的最大槳距角速度PI控制器的最小槳距角d0.功率PI控制器的最大槳距角功率PI控制器的最小槳距角最大槳距角最小槳距角dθ.sK5KpxKPWTef1θ抗飽和下限GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:2020模型參數(shù)見表24,模型結(jié)構(gòu)如圖29所示。sKZ7.7.23型有功功率控制模型模型參數(shù)見表25,模型結(jié)構(gòu)如圖30和圖31所示。表253型有功功率控制模型參數(shù)表ΩGB/T36237—2023/IEC614表253型有功功率控制模型參數(shù)表(續(xù))符號sss最大轉(zhuǎn)矩計算的轉(zhuǎn)速選擇模式(0:wwTr,1;wm)模式，1:電壓控制模式)低電壓穿越期間的轉(zhuǎn)矩增長率限制“pvsUs比例系數(shù)，1:有比例系數(shù))“pdpU注意：設(shè)置Marml=1(使用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速而不是發(fā)電機轉(zhuǎn)速)是轉(zhuǎn)速濾波的有效方Momax-@offetPopm②Rd圖303型有功功率控制模型框圖1一1一1“dp<≥<>madUVR01注1:第6章中規(guī)定的模型不使用uTChok。注2:“凍結(jié)”功能將在D.5中詳細說明，如使用圖D.7中無濾波的凍結(jié)功能。ss電壓跌落期間功率參考值的電壓比例系數(shù)(0:無比例系數(shù)，1:有比例系數(shù))<11lpemdPwTref0ss電壓跌落期間功率參考值的電壓比例系數(shù)(0:無比例系數(shù)，1:有比例系數(shù))GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:2020X<“pdiplpomd01無功功率控制模型支持5種常用的無功功率控制模式M?c,如表28所示。M0電壓控制1無功功率控制2開環(huán)無功功率控制(只在風(fēng)電場級閉環(huán)控制中使用)3功率因數(shù)控制4開環(huán)功率因數(shù)控制無功功率控制模型支持3種不同低電壓穿越無功控制模式及用戶自定義低電壓穿越無功控制模式M?FRT,如表29所示。不同控制模式規(guī)定了電壓跌落期間和可選的故障后的無功電流注入。故障期間0與故障期間功能相同與故障期間功能相同23常規(guī)無功功率控制模式(見表28)故障穿越無功控制模式(見表29)電壓PI控制器比例增益K電壓PI控制器積分增益U電壓變化死區(qū)下限(通常為負)電壓變化死區(qū)上限(通常為正)sK電壓PI控制器積分項中的最大電壓電壓PI控制器積分項中的最小電壓用戶定義的電壓參考偏差uwTraf=ur(當(dāng)M?c=0)“qrise閾值ss電壓跌落期間最大無功電流注入Z宜特別注意協(xié)調(diào)參數(shù)um、Mm2、M,以使無功功率注入控制回路的響應(yīng)與預(yù)期一致。GB/T36237—2023/IEC基于無功功率控制模式，外部參考值xwrat可以是風(fēng)電場控制器的無功功率或電壓差值指令。當(dāng)“延時標志位(DelayFlag)”模塊輸出Frr標志位，如表31所示。表31FFrr標志位描述0正常運行(wgdp<uwTcim<uqris)1故障期間(uwrcn≤up或uwrcm≥Mgris)2故障結(jié)束(u<uwrcm<ugisc)維持FFRT=2過“電壓降(VoltageDrop)”模型應(yīng)計算距離風(fēng)力發(fā)電機組輸出端串聯(lián)電抗為r+jx處的電壓(一般 (1)電流限幅模型包括物理限幅和控制限幅。模型參數(shù)見表32,模型結(jié)構(gòu)如圖35所示。表32電流限幅模型參數(shù)表符號電壓跌落期間風(fēng)力發(fā)電機組端口最大電流限制)M功率優(yōu)先，1:無功功率優(yōu)先)“pqumaxU模型參數(shù)見表33,模型框圖如圖36所示。表33恒定無功功率限幅模型參數(shù)表GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:2020模型參數(shù)見表34,模型結(jié)構(gòu)如圖37所示。表34QP和QU限幅模型參數(shù)表符號凍結(jié)電網(wǎng)保護模型包括過/欠壓保護和過/欠頻保護。IEC61400-21-11?)規(guī)定了以一組保護等級和對應(yīng)的脫網(wǎng)時間組成的定時限電網(wǎng)保護的定義和測試方法。通過一組電壓/時間或者頻率/時模型參數(shù)見表35,模型結(jié)構(gòu)如圖38所示。g表35電網(wǎng)保護模型參數(shù)表(續(xù))>>><fou>>><頻率的最大變化率"s電壓測量濾波器時間常數(shù)s電流測量濾波器時間常數(shù)sssdox宜大于電力系統(tǒng)中的任何頻率變化率(ROCOF)保護激活閾值，宜設(shè)置為5Hz/s。保護設(shè)備的典型值為3～5個基頻周期。1M5J11注：模塊參數(shù)f。包含在表12的全局參數(shù)列表中。圖39u-f測量模型框圖表37有功/頻率控制模型的參數(shù)列表電力設(shè)備最大功率參考電力設(shè)備最小功率參考電力設(shè)備功率參考的最大正向變化率電力設(shè)備功率參考的最大負向變化率KwpyafKwpyafPietnadpwfnasPkiwPpoudpwpefmaPpDef模型參數(shù)見表38,模型結(jié)構(gòu)如圖41所示。GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:2020表38無功電壓控制模型參數(shù)表s電壓控制器交叉耦合增益 風(fēng)力發(fā)電機組無功功率/電壓參考的最小負向變化率無功電壓控制模式(0-無功功率控制，1-功壓控制)Mwpamod=2時的電壓誤差)Mwpgmode=2時的電壓誤差)功率相關(guān)的無功功率最大限制功率相關(guān)的無功功率最小限制GB/T36237—2023/IEC6140x5>11W223>s通信延遲時間GB/T36237—2023/IEC61400-27-1模型參數(shù)如表40所示，具有N個通信變量的示例如圖43所示。s通信超前時間s通信滯后時間+y?GB/T36237—2023/IEC(資料性)A.1概述附錄A給出了圖16所示功率匯集系統(tǒng)的一種模型參數(shù)等值計算方法，該方法由參考文獻[24]提—忽略除風(fēng)力發(fā)電機組以外其他連接到匯集系統(tǒng)的設(shè)備產(chǎn)生的影響；——功率匯集系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)呈放射型，即每臺風(fēng)力發(fā)電機組僅通過一條潮流路徑接入風(fēng)電場并——本方法基于系統(tǒng)各點均采用同一基準電壓的直A.2.1概述假設(shè)聚合后有功及無功損耗保持不變，N.個阻抗z,串聯(lián)能聚合成一個串聯(lián)阻抗z,2由公n;——通過阻抗z,饋入的風(fēng)力發(fā)電機組臺數(shù)；假設(shè)聚合后有功及無功損耗保持不變，Nasmm個導(dǎo)納y;并聯(lián)能聚合成一個導(dǎo)納yamg,ym由公由公式(A.1),聚合集電線路的串聯(lián)阻抗zAc.由公式(A.3)確定。2;——線路i的串聯(lián)阻抗；n通過線路i饋入的風(fēng)力發(fā)電機組臺數(shù)；Nw風(fēng)電場中風(fēng)力發(fā)電機組總數(shù)。由公式(A.2),聚合集電線路的并聯(lián)電納bAcl由公式(A.4)確定。b,——線路i的并聯(lián)電納。A.2.3風(fēng)力發(fā)電機組變壓器聚合風(fēng)力發(fā)電機組變壓器聚合成一個單聚合變壓器，表示為TRWT。依據(jù)A.2.1的方法，風(fēng)力發(fā)電機組變壓器用風(fēng)電場級的標么化參數(shù)表示。通常風(fēng)力發(fā)電機組變壓器數(shù)據(jù)是基于風(fēng)力發(fā)電機組基準值的標幺化參數(shù)，因此在聚合之前，需將以風(fēng)力發(fā)電機組相關(guān)基準值計算的變壓器參數(shù)轉(zhuǎn)化為風(fēng)電場基準值下的參數(shù)。由公式(A.5),以風(fēng)力發(fā)電機組相關(guān)基準值計算的風(fēng)力發(fā)電機組變壓器串聯(lián)阻抗標幺值為21TRwT,換算為風(fēng)電場電壓Uwpa下(風(fēng)力發(fā)電機組變壓器高壓側(cè))的實際值Z?rRWP。由公式(A.6),串聯(lián)阻抗實際值ZirRwp換算為以風(fēng)電場基準值下的標幺值21TRWP。用所有風(fēng)力發(fā)電機組的額定功率之和計算風(fēng)電場額定功率Pwea。當(dāng)風(fēng)電場由Nwr臺風(fēng)力發(fā)電機組組成且每臺機組額定功率為Pwrn時，Pwpn由公式(A.Pwpa=NwrPwTn……………(把公式(A.5)與公式(A.7)代入公式(A.6)得到公式(A.8):依據(jù)公式(A.1)計算風(fēng)力發(fā)電機組變壓器聚合阻抗，如公式(A.9)所示。把公式(A.8)代入公式(A.9)得出：如公式(A.10)所示，在風(fēng)電場基準值下聚合后的TRWT串聯(lián)阻抗標幺值等于在風(fēng)力發(fā)電機組基準值下的單風(fēng)力發(fā)電機組變壓器串聯(lián)阻抗標幺值，即風(fēng)力發(fā)電機組模型的標幺值能直接用于風(fēng)電場模型。因此，風(fēng)力發(fā)電機組變壓器串聯(lián)阻抗參數(shù)rTR、xTRI、rTR?、xTR?能直接用于TRWT,風(fēng)力發(fā)電機組若有并聯(lián)電抗器，其xTRM也能用于TRWT。功率匯集系統(tǒng)示例如圖A.1所示。XO上又又L0表A.1給出了每條線路的線路參數(shù)以及聚合集電線路的計算值(見表中最后一行)。表A.1線路參數(shù)及聚合計算(數(shù)據(jù)0rTbn1122334455617283945GB/T36237—2023/IEC61400-27-1:值GB/T36237—2023/IEC61400-27(資料性)本附錄對7.2.3中的二維氣動模型提供背景說明和參數(shù)初始化的方法。本附錄二維氣動模型以風(fēng)速作為輸入變量。依據(jù)5.1假定風(fēng)速是恒定的，7.2.3中二維空氣動力學(xué)模塊的風(fēng)速輸入用多個與風(fēng)速相關(guān)的參數(shù)等效計算代替。本附錄介紹了7.2.3中的氣動輸入模塊參數(shù)B.2風(fēng)速輸入模型θ-n0pme圖B.1參考文獻[21]提出的風(fēng)機氣動模型函數(shù)poss(v?)、Ooss(vo)和woss(vo)分別在公式(B.1)、公woss(v?)=w[poss(vo)]公式(B.3)為表25有功功率控制模塊規(guī)定的轉(zhuǎn)速功率查找表w(p)。ap_(vo)的定義見表B.1。012輸出apo(v?)表B.2風(fēng)速輸入模塊的參數(shù)列表類別額定轉(zhuǎn)速對應(yīng)的風(fēng)速(假設(shè)為理想控制)B.3功率輸入模塊參數(shù)對于給定的風(fēng)速vo,7.2.3中的二維氣動模塊的參數(shù)能夠依據(jù)公式(B.5)~公式(B.9)計算。ape=Kaeroθoss(vo)+Caero………Pavail=Poss(vo)…………w?=woss(vo)統(tǒng)模型參數(shù)相同GB/T36237—2023/IEC61400-27-1TcRa(du)≥01:挑棒切出控制參考坐標系電網(wǎng)參考坐標系0X-1+sTg0坐標系1+sTgSTa1圖C.2含并聯(lián)阻抗的3B型發(fā)電系統(tǒng)模型框圖含并聯(lián)阻抗的4型發(fā)電系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)如圖C.3所示，其模型參數(shù)與7.4.4中描述的4型發(fā)電系統(tǒng)模控制參考坐標系控制參考坐標系電網(wǎng)參考坐標系1jxeqyl1變換cmdD-Pag(規(guī)范性)D.1概述本附錄用于描述第7章模型中一些標準模塊符號的實現(xiàn)方法。D.2開關(guān)開關(guān)符號如圖D.1所示。開關(guān)位置通過標志位變量或用戶設(shè)定參數(shù)輸出量y由公式(D.1)確定。F=i→y=xM=i→y=x;單積分時間步長延遲符號如圖D.2所示。輸出量y是輸入量x根據(jù)公式(D.2)延遲時間步長T,確定。圖D.3限速率模塊符號GB/T36237—2023/IEC61400-2限速率模塊的實現(xiàn)方式如圖D.4所示。xyD.5一階濾波器y1+sT凍結(jié)F該濾波器的實現(xiàn)方式如圖D.6所示。限幅模塊用于限制輸出狀態(tài)變量的數(shù)值。限速率模塊用于限制輸出狀態(tài)變量的變化率。當(dāng)凍結(jié)標志位上升后(置1),狀態(tài)變量將保持不變。如果用戶通過設(shè)置濾波時間常數(shù)T=0旁路濾波器，那么凍結(jié)和限幅功能將會按圖D.7所示執(zhí)行。F—F—ye圖D.7無濾波功能(T=0)的查找表符號如圖D.8所示。圖D.8查找表符號查找表為一系列(x,y)數(shù)值的數(shù)據(jù)表。查找表函數(shù)定義了因變量與自變量間的分段線性關(guān)系，表征y值是由線性內(nèi)插方法計算。輸入x的值超出x值范圍時，采用最接近的x值，也就是延拓而不是比較器符號如圖D.9所示。a)F=(x?>x?)c)F=(x?<x?)圖D.9比較器符號D.8計時器計時器符號如圖D.10所示。計時器函數(shù)如圖D.11所示。輸入標志位Frea為1(真)時，輸出時間tacivc重置為零。輸入標志位GB/T36237—2023/IEC61400-270圖D.11計時器函數(shù)計時器按公式(D.3)計算時間tacic。trest——Free為1的最后時刻。yx抗積分飽和器實現(xiàn)方式如圖D.13所示。Fmn0xy11圖D.13抗積分飽和器實現(xiàn)框圖GB/T36237—2023帶復(fù)位功能的積分器符號如圖D.14所示。1ysTF重置限幅檢測一階濾波器如圖D.15所示。Fmax1y1+sTx限幅檢測一階濾波器實現(xiàn)框圖如圖D.16所示。D.12上升沿檢測上升沿檢測給出輸出標志位，用以表征從前一個取樣開始輸入變量是否上升到更高的值。上升沿檢測符號如圖D.17所示。GB/T36237—2023/IEC61400-27-圖D.17上升沿檢測符號上升沿檢測實現(xiàn)框圖如圖D.18所示。圖D.18上升沿檢測框圖D.13下降沿檢測下降沿檢測給出輸出標志位，用以表征從前一個取樣開始輸入變量是否下降到更低的值。下降沿檢測符號如圖D.19所示。圖D.19下降沿檢測符號下降沿檢測實現(xiàn)框圖如圖D.20所示。下降沿檢測框圖D.14延時標志位延遲標志位函數(shù)用于給出一個擴展故障標識F。,在故障標識F?(無故障時為0和故障時為1)的基礎(chǔ)上增加故障后標識2。延時Td規(guī)定F。保持為值2的時間。延時標志位符號如圖D.21所示。延時F?F。F?F。圖D.21延時標志位符號延遲標志位實現(xiàn)框圖如圖D.22所示。GB/T36237—2023/IEC61<010F?F圖D.22延遲標志位實現(xiàn)框圖D.15可變延遲標志位可變延遲標志位函數(shù)用于給出一個擴展故障標識F。,在故障標識F:(無故障時為0和故障時為1)的基礎(chǔ)上增加故障后標識2。延時Ta規(guī)定F。保持為值2的時間?？勺冄訒r標志位符號如圖D.23所示。FF。FF。圖D.23可變延時標志位符號可變延遲標志位實現(xiàn)框圖如圖可變延遲標志位實現(xiàn)框圖如圖D.24所示。<00101F?F圖D.24可變延遲標志位實現(xiàn)框圖GB/T36237—2023死區(qū)符號如圖D.25所示。D.17斷路器斷路器符號如圖D.26所示。圖D.26斷路器符號[1]GB/T2900.49—2004電工術(shù)語電力系統(tǒng)保護[2]GB/T2900.50—2008電工術(shù)語發(fā)電、輸電及配電通用術(shù)語[4]GB/T17799(所有部分)電磁兼容通用標準[6]IEC60050-603:198616)InternationalElectrotechnicalVocabulary—Part603:Ge[7]IEC60050-614:2016InternationalElectrotechnicalVocabulary—Part6transmissionanddistributionofelectsessmentofelectricalcharacter[9]IEC61970-301Ener