当前位置：文档之家 › PSCAD风机和风电场建模教程(2021年整理精品文档)

PSCAD风机和风电场建模教程(2021年整理精品文档)

  • 格式：doc
  • 大小：4.21 MB
  • 文档页数：83

PSCAD风机和风电场建模教程编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（PSCAD风机和风电场建模教程）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为PSCAD风机和风电场建模教程的全部内容。

PSCAD电力系统仿真——从风机到风电场建模目录A部分：引言....................................................................................................... - 2 -1。

介绍 ......................................................................................................... - 2 -2.PSCAD部件 ................................................................................................ - 3 -3.仿真建模结构 ............................................................................................ - 4 -4.仿真执行 .................................................................................................... - 5 -B部分：建模....................................................................................................... - 6 -5.从风到同步发电机 .................................................................................... - 6 -5。

1风源 ............................................................................................... - 8 -5.2风力发电机组件 .............................................................................. - 9 -5。

3风力发电机的调速器组件 ......................................................... - 13 -5。

4同步发电机 ................................................................................. - 17 -5.5涡轮发电机连接:在额定负载下的模拟 ....................................... - 20 -6.AC/DC/AC：电源和频率转换 ................................................................. - 23 -6.1二极管整流器 ................................................................................ - 24 -6.2过电压保护 .................................................................................... - 25 -6。

3 DC母线........................................................................................ - 27 -6。

4 6—脉冲晶闸管逆变器................................................................ - 31 -6.5与电网的连接 ................................................................................ - 37 -7。

配电网 ................................................................................................... - 40 -7.1定义网络 ........................................................................................ - 40 -7.2潮流仿真 ........................................................................................ - 43 -C部分：仿真..................................................................................................... - 46 -8. 恒风速研究 ............................................................................................ - 46 -8。

1架构完整模型 ............................................................................. - 46 -8.2恒风研究 ........................................................................................ - 47 -9。

故障分析 ............................................................................................... - 49 -9.1默认在节点3 ................................................................................. - 49 -9.2默认在节点2 ................................................................................. - 52 -9.3结论 ................................................................................................ - 54 -10.变风速研究 ............................................................................................ - 55 -10.1动态变桨控制 .............................................................................. - 55 -10.2被动变桨控制仿真 ...................................................................... - 59 -10.3比较被动和动态的桨距控制 ...................................................... - 61 -11。

风电场 ................................................................................................. - 63 -11.1从一个单一风力发电机到风电场 .............................................. - 63 -11。

2 PWM调节驱动器 ..................................................................... - 67 -D部分：附录 .................................................................................................... - 80 -12. 参考文献 .............................................................................................. - 80 -A部分：引言1.介绍近年来，风力发电已引起特别的兴趣，许多风力发电站在世界各地的服务。

感应电机在风力发电站，通常用作发电机，但新的永磁发电机的发展，改进的AC—DC—AC转换和输出功率质量优势,使其他的解决方案成为可能.最近的一个解决方案是使用具有可变速度和转换阶段，这是本技术的纸张的情况下研究了一个永磁发电机。

本教程的目的是使用户熟悉PSCAD软件，通过一个完整的例子。

PSCAD中包含功能强大的工具，为风力发电机组的仿真。

B部分描述了一步一步的建设周期为一个风力发电机的整个发电。

所有组件的尺寸，并连接到彼此.中级验证模型。

在C部分，不同功率的发电调节方式模拟和分析，对电网的故障情况进行了研究。

最后，整个风电场的模型。

2。

PSCAD部件在PSCAD，完整的风力发电机周期的组成如下：风源组件：•机械发电机组，以组件“wind turbine”为代表.•调节调速器发电的输出功率。

合集下载

PSCAD中文教程

PSCAD中文教程

PSCAD简明使用手册Chapter 1: EMTDC/PSCAD简介 21.1 功能 21.2 技术背景 21.3 主要的研究范围 31.4 目前应用情况 41.5 各版本限制 41.6 目前最新版本：PSCAD 第四版 5Chapter 2: 安装及License设置 62.1 安装 62.2 License设置8Chapter 3: PSCAD工作环境123.1 术语和定义123.1.1 元件123.1.2 模块133.1.3 工程133.2 各工作区介绍 143.2.1 工作空间窗口143.2.2 输出窗口183.2.3 设计编辑器203.3 工作区设置213.4 在线帮助系统 22Chapter 4: 基本操作244.1 工程244.2 元件和模块284.2.1 元件284.2.2 模块31884.3 常用工具栏及快捷键314.3.1常用工具栏 314.3.2快捷键34Chapter 5: 在线绘图和控制365.1 控制或显示数据的获取365.2 图形框375.3 图、曲线及轨迹395.4 在线控制器及仪表425.5 几种特殊表计 445.5.1 XY绘图445.5.2多测计465.5.3相量计47参考文献50Chapter 1: EMTDC/PSCAD简介Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC 的初版，是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件， PSCAD是其用户界面，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。

可模拟任意大小的交直流系统。

操作环境为：UNIX OS, Windows95, 98,NT等；Fortran 编辑器；浏览器和TCP/IP协议。

1.1 功能•可以发现系统中断路器操作、故障及雷击时出现的过电压• 可对包含复杂非线性元件（如直流输电设备）的大型电力系统进行全三相的精确模拟，其输入、输出界面非常直观、方便• 进行电力系统时域或频域计算仿真• 电力系统谐波分析及电力电子领域的仿真计算• 实现高压直流输电、FACTS控制器的设计1.2 技术背景程序EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）是目前世界上被广泛使用的一种电力系统仿真分析软件，它即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能（Versatile Tool）工具。

风电场建模和仿真研究

风电场建模和仿真研究

风电场建模和仿真研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，风电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球范围内得到了广泛的关注和应用。

风电场作为风电能源的主要载体，其运行效率、经济效益及安全性直接决定了风电产业的健康发展。

因此，对风电场进行精确建模与仿真研究，对于提升风电场的设计水平、优化运行策略、预测和评估风电场的性能具有重要的理论价值和现实意义。

本文旨在全面系统地探讨风电场的建模与仿真技术，通过对风电场各个组成部分的深入分析，构建一个真实反映风电场运行特性的仿真模型。

本文首先对风电场的基本原理和结构进行概述，介绍风电场的主要组成部分及其功能；接着，详细阐述风电场建模的关键技术，包括风力发电机组模型、风电场电气系统模型、风电场控制系统模型等；然后，介绍风电场仿真的基本流程和方法，包括数据收集、模型构建、仿真实验及结果分析等；结合具体案例，展示风电场建模与仿真技术在风电场设计、运行优化和性能评估中的应用。

通过本文的研究，希望能够为风电场的设计、运行和管理提供有益的参考和指导，推动风电产业的可持续发展。

二、风电场建模基础风电场建模是研究风电能转换、风电系统运行及风电场优化布局的重要手段。

建模的准确性直接关系到风电场运行的安全性和经济性。

风电场建模主要基于风电机组的运行特性、风电场的布局、地形地貌、气象条件以及电网接入方式等因素。

在风电场建模过程中，首先需要对风电机组进行单机建模。

这通常涉及风电机组的空气动力学特性、机械动力学特性、电气控制特性等方面的研究。

其中，空气动力学特性主要研究风轮对风能的捕获能力，机械动力学特性关注风电机组在风载荷作用下的动态响应，而电气控制特性则关注风电机组的能量转换和并网控制。

除了单机建模外，风电场建模还需要考虑风电场的整体布局。

风电场的布局直接影响到风能的分布、风电机组之间的相互干扰以及风电场的整体发电效率。

因此，在建模过程中，需要综合考虑地形地貌、风向风速分布、湍流强度等因素，以确保风电场布局的合理性。

PSCAD建模与仿真

PSCAD建模与仿真

PSCAD模型与仿真指南 （1）设置仿真时间和步长 新建的仿真工程，先应对“工程”的仿真时间、步长进行设置（也可在建好模型仿真开始前完成）。在“工程”模型窗口空白处鼠标右击，选择Project Setting，出现设置窗口，如图3－1所示，在这里可对本“工程”的仿真时间、计算步长、PSCAD绘图步长等进行设定。一般仿真时间“Duration of run ” 设为0.3~ 0.5s，计算步长“ EMTDC time step ( us ) ”设为0.1, 绘图步长“ PSCAD plot step ( us ) ”设为10。如果计算步长大，则仿真进展快，但是，过电压变小（ 可能会漏掉峰值 ）！

图3－1 设置仿真时间、步长 （2）建立仿真模型 以交流电源串联R-L-C电路为例，先建立新工程，命名为：test1，从主界面右侧或库中选择需要的元件，放在工程上。点击该元件使其变为闪烁，按L或R键，向左或右转90度，直到合适位置。再选择“导线”，点击导线，两端会出现小端点，用鼠标左压并拖动，可调节导线长度。调节方法：点击一段导线，它的两端就会出现两个绿色的方块，此时点住某个方块对导线进行拉长或者缩短，直到想要的长度。用适当长度的导线将各个元件按照原电路的拓扑结构连接起来。注意：导线与导线，或导线与元件的一端连接时，当两条导线或导线与元件接近时，会自动连接上；导线与导线交叉时，相互绝缘，如果要两导线在交叉点连接，需要从主界面右边常用元件中选择“ Pin ”并放置在交叉点。 建立的仿真模型如下图3－2所示，其中E1为测对地电压的测量元件，E2为测“0.3电阻”的端电压，I1为测电流。 图3－2 工程中的元件、导线和电路模型 建立电路模型时应该注意： （1）模型中的元件，特别是同类元件的名字绝对不得重复。 （2）模型图上若有任何无关的东西，例如：一条悬空线、点，或者参数设置不对，例如：负荷及其变压器的容量大于电源变压器的容量，则运行时就会出错。 （3）电源回路必须有一点接地，否则，运行出错。如果要求不接地电源，可以增加一个MΩ级的大电阻。 （4）对大模型应采取“步步为营”的方法建立，即：先建电源与部分元件，试运行一下，通过了，再增加元件，否则，查找问题，直到试运行通过了，才可以继续。 （3）设置元件参数 需要对所有元件的参数（包括元件名称－名称不可重复）进行设定，方法：双击元件符号，弹出对话窗口，修改其中参数，按“OK”退出。一些元件，例如：电源、变压器等，需要设置的参数较多，因此，对话窗口中含有多个副窗口，要一一进行设置。 下面以电源为例，进行参数设置。双击电源符号，出现下图3－3窗口式的设置菜单： 图3－3 电源参数设置对话窗口 电源菜单第1页“Configuration”－配置，这是最基本的设置： （1） 电源名字， （2） 电源内部阻抗，可以选择电感、电容、串联的RLC，理想电源等， （3） 电源是否接地， （4） 专门参数： “Behindt the Source impendance”在电源阻抗之后, － 当仅仅知道电势E和相位角，才选择该项。 “At the Terminal”(在终端) － 如果稳态潮流的最终数据（电压或有功、无功）已知，则选择该项。 （5） 电源的输入方式： 内部的 － 电源的大小、频率由填入表中数据确定，而且为常数； 外部的 － 由其它方式确定。 （6） 电源类型：选择 AC / DC。 第2页“Signal Parameters”－信号参数，如图3－4，可以设置：

PSCAD详细使用教程(中文)

PSCAD详细使用教程(中文)

前言电力系统是非常复杂的。

其数学表达式的定义比航天飞行器及行星运动轨迹的定义更要错综复杂和具有挑战性。

比起计算机.家电和包括工业生产过程在内的一些大型复杂机器，电力系统是世界上最大的机器。

EMTDC是具有复杂电力电子、控制器及非线性网络建模能力的电网的模拟分析程序。

对于一个好的技术人员来说它是一个很好的工具。

当在PSCAD的图形用户界面下运行时，PSCAD/EMTDC结合成的强大功能，使复杂的部分电力系统可视化。

从20世纪70年代中期起，EMTDC就成了一种暂态模拟工具。

它的原始灵感来源于赫曼.多摩博士1969年4月发表于电力系统学报上的IEEE论文。

来自世界各地的用户需求促成它现在的发展。

20世纪70年代暂态仿真发生了巨大的变化。

早期版本的EMTDC在曼尼托巴水电站的IBM 打孔计算机上运行。

每天只有一两个问题可以被提交并运行，与今天取得的成就相比等编码和程序开发相当缓慢。

随着计算机的发展，功能强大的文件处理系统可被用在文本编辑等。

今天，功能强大的个人计算机已可以更深入细致的进行仿真，这是二十年前所不能想到的。

用户要求EMTDC仿真的效率和简便。

所以曼尼托巴高压直流输电研究所开发了PSCAD图形用户界面以方便EMTDC仿真的研究。

PSCAD/EMTDC在20世纪90年代最初创立并使用在unix工作站。

不久，作为电力系统和电力电子控制器的模拟器，它取得了极大的成功。

PSCAD 也成为了RTDS-时实数字仿真或混合数字仿真的图形用户界面。

Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版，是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。

可模拟任意大小的交直流系统。

操作环境为：UNIX OS, Windows95, 98, NT；Fortran 编辑器；浏览器和TCP/IP协议。