DIgSILENT PowerFactory 风储联合,蓄电池进行特性建模,风储并网无穷大系统,蓄电池特性如下,风电机组采用双闭环DFIG,可以根据风速变化验证蓄电池和风机的联合作用。 有SOC特性
在电力系统研究领域,风储联合系统越来越受到关注。今天咱们就来聊聊在DigSILENT PowerFactory环境下,风储联合系统中蓄电池特性建模以及和双闭环DFIG风电机组的协同作用,而且这个风储系统是并入无穷大系统哦。
蓄电池特性建模
蓄电池在风储联合系统中起到能量缓冲和调节的关键作用。这里我们着重关注它的SOC(State of Charge,荷电状态)特性。SOC代表了蓄电池当前剩余电量的比例,对整个系统的运行策略和稳定性影响重大。
在DigSILENT PowerFactory中建模蓄电池SOC特性,我们可以通过自定义模型来实现。以下是一个简化的Python代码示例(在PowerFactory环境下可进行适当调整和集成),用来初步展示SOC的计算逻辑:
# 假设初始SOC为0.5 SOC = 0.5 # 电池容量(Ah) capacity = 100 # 充放电电流(A),这里假设充电为正,放电为负 current = -10 # 根据电流和时间更新SOC,假设时间步长为1小时 SOC = SOC + current / capacity print("更新后的SOC为:", SOC)这段代码简单地展示了SOC是如何根据充放电电流进行更新的。在实际建模中,会涉及更复杂的因素,比如电池的自放电、充放电效率等。在DigSILENT PowerFactory里,我们需要将这些因素以合适的方式集成到模型中。比如,考虑充放电效率的话,上面代码中的电流计算部分可以这样修改:
# 假设充电效率为0.95,放电效率为0.9 charge_efficiency = 0.95 discharge_efficiency = 0.9 if current > 0: SOC = SOC + current * charge_efficiency / capacity else: SOC = SOC + current / discharge_efficiency / capacity这样就更贴近实际蓄电池的充放电情况啦。
双闭环DFIG风电机组
风电机组采用双闭环DFIG(双馈感应发电机),它能够根据风速变化来调整输出功率。双闭环控制结构通常包括转速外环和电流内环。转速外环根据风速给定值和实际转速反馈来计算转子电流的有功分量给定值;电流内环则根据有功和无功电流给定值以及实际电流反馈,产生PWM控制信号来调节变流器,实现对发电机的控制。
下面简单示意一下双闭环控制中转速外环的Python代码逻辑(实际在PowerFactory中需按其特定接口和语言实现):
# 假设给定风速 wind_speed_set = 10 # 实际风速 wind_speed_actual = 9.5 # 转速给定值计算,简化模型,风速和转速呈线性关系 speed_set = wind_speed_set * 10 # 实际转速 speed_actual = wind_speed_actual * 10 # 转速外环PI控制器参数 kp_speed = 0.5 ki_speed = 0.1 error_speed = speed_set - speed_actual integral_speed = integral_speed + error_speed output_speed = kp_speed * error_speed + ki_speed * integral_speed这段代码通过PI控制器来计算转速外环的输出,为电流内环提供参考值。实际应用中,还需要考虑更多的动态因素和约束条件。
风储联合作用验证
通过风速变化,我们可以验证蓄电池和风机的联合作用。当风速突然增加时,风电机组输出功率会迅速上升,可能导致系统功率过剩。这时,蓄电池可以吸收多余的能量进行充电,SOC上升。而当风速骤降,风电机组输出功率不足时,蓄电池则放电补充功率,维持系统的稳定运行。
在DigSILENT PowerFactory中搭建好风储联合并入无穷大系统的模型后,通过设置不同的风速变化场景,观察蓄电池的SOC变化以及整个系统的功率平衡情况。例如,设置一个风速在一段时间内从8m/s 快速上升到12m/s,然后又逐渐下降到6m/s 的场景,我们就能直观看到蓄电池和风机如何协同工作。
总之,在DigSILENT PowerFactory环境下对风储联合系统进行建模和分析,有助于我们深入理解和优化这种新型电力系统结构,为未来的能源发展提供有力的技术支持。