基于PSASP的变桨距异步风力发电机动态建模与性能优化

本文主要探讨了基于PSASP(电力系统分析软件包)的变桨距异步风力发电机的动态建模与分析方法。作者苏正华，来自河海大学电气工程学院，强调了在当前能源和环境问题日益严重的背景下，风力发电作为可再生能源的重要角色。在国内，尽管恒速恒频设计的风力发电机占据主导地位，但由于技术进步和性能需求提升，变桨距控制逐渐被重视，它能提高风能捕获效率、减少叶片应力并确保高风速下功率的稳定性，尤其适用于兆瓦级风力发电机。 文章的核心内容是建立了一个综合的风电场动态模型，这个模型涵盖了风速、风轮机以及异步电机等多个关键组件。作者提出了一种名为“SI-Cp”的算法，该算法是利用工程数据进行分段插值来计算风力机的功率系数(Cp)，这在实际工程应用中具有重要的意义。通过深入分析变桨距恒速恒频异步风力发电机在风速扰动和输电线路发生三相金属性接地短路故障时的动态行为，研究发现这种风力发电机对于短期功率波动的响应相对较小，但能够有效地调节长时间的风速变化，从而提供稳定的电力输出。 PSASP软件的优势在文中得到了充分展示，它作为一个强大的电力系统仿真工具，支持用户自定义模型和编程接口，使得风电机的动态模拟更加灵活和精确。作者通过动态链接库文件构建风电机模型，并与PSASP集成，实现了对其在特定工况下的深入分析，这对于优化风力发电系统的性能和可靠性具有显著的价值。 这篇首发论文提供了关于如何利用PSASP进行变桨距异步风力发电机动态建模和分析的关键技术，为我国在这一领域的研究和发展提供了新的思路和技术支持。