ICS27180

CCSF.11

中華人民共和國國家標準

GB/T36237—2023/IEC61400-27-12020

:

代替GB/T36237—2018

風能發電系統通用電氣仿真模型

Windenergygenerationsystems—Genericelectircalsimulationmodels

IEC61400-27-12020Windenerenerationsstems—

(:,gygy

Part27-1Electricalsimulationmodels—GenericmodelsIDT

:,)

2023-05-23發布2023-05-23實施

國家市場監督管理總局發布

國家標準化管理委員會

GB/T36237—2023/IEC61400-27-12020

:

目次

前言

…………………………Ⅶ

引言

…………………………Ⅷ

范圍

1………………………1

規范性引用文件

2…………………………1

術語和定義縮略語下標

3、、………………1

術語和定義

3.1…………………………1

縮略語和下標

3.2………………………4

符號和單位

4………………6

概述

4.1…………………6

符號單位

4.2()…………………………7

模型功能規范

5……………9

總體要求

5.1……………9

風力發電機組模型

5.2…………………10

風電場模型

5.3…………………………10

模型整體結構

6……………11

總則

6.1…………………11

風力發電機組模型

6.2…………………11

輔助設備模型

6.3………………………21

風電場模型

6.4…………………………22

子模塊結構

7………………25

總則

7.1…………………25

氣動模塊

7.2……………26

機械系統模塊

7.3………………………28

發電機和變流器系統模塊

7.4…………29

電氣設備模塊

7.5………………………33

變槳控制模塊

7.6………………………34

發電機和變流器控制模塊

7.7…………36

電網接口模塊

7.8………………………46

風電場控制模塊

7.9……………………48

通信模塊

7.10…………………………51

電氣部件模塊

7.11……………………52

附錄資料性功率匯集系統模型參數計算

A()…………53

概述

A.1………………53

實現方法

A.2…………………………53

Ⅰ

GB/T36237—2023/IEC61400-27-12020

:

示例

A.3………………54

附錄資料性二維氣動模型

B()…………57

概述

B.1…………………57

風速輸入模型

B.2………………………57

功率輸入模塊參數

B.3…………………58

附錄資料性基于外部阻抗的發電系統模型

C()………59

附錄規范性模塊符號庫

D()……………62

概述

D.1…………………62

開關

D.2…………………62

時間步長延遲

D.3………………………62

限速率

D.4………………62

一階濾波器

D.5…………………………63

查找表

D.6………………64

比較器

D.7………………64

計時器

D.8………………64

抗飽和積分器

D.9………………………65

帶復位功能的積分器

D.10……………66

限幅檢測一階濾波器

D.11……………66

上升沿檢測

D.12………………………66

下降沿檢測

D.13………………………67

延時標志位

D.14………………………67

可變延遲標志位

D.15…………………68

死區

D.16………………69

斷路器

D.17……………69

參考文獻

……………………70

圖穩定性術語和定義聯合工作組關于電力系統穩定性的分類

1IEEE/CIGRE……Ⅷ

圖風力發電機組模型通用架構

2………………………11

圖型風力發電機組模型結構

31A………………………12

圖型風力發電機組模型結構

41B………………………13

圖型風力發電機組模型結構

52…………14

圖和型風力發電機組模型結構

63A3B………………15

圖和型模型發電機控制模塊結構

73A3B……………16

圖型風力發電機組模型結構

84A………………………18

圖型模型發電機控制模塊結構

94A……………………18

圖型風力發電機組模型結構

104B……………………19

圖型模型發電機控制模塊結構

114B…………………20

圖靜止無功發生器模型結構

12…………21

圖靜止無功發生器變流器控制模塊結構

13……………21

圖風電場模型通用結構

14………………22

Ⅱ

GB/T36237—2023/IEC61400-27-12020

:

圖風電場控制和通信模型通用架構

15…………………23

圖簡化的風電場聚合模型單線圖

16……………………24

圖具有無功功率補償的風電場模型單線圖

17…………25

圖恒定氣動轉矩模型框圖

18……………27

圖一維氣動模型框圖

19…………………27

圖二維氣動模型框圖

20…………………28

圖雙質量塊模型框圖

21…………………29

圖型發電系統模型框圖

223A…………30

圖型發電系統模型框圖

233B…………31

圖型發電系統模型框圖

244……………32

圖坐標變換模型框圖

25…………………33

圖電氣設備等效模型單線圖

26γ………………………33

圖變槳控制功率模型框圖

27……………34

圖槳距角控制模型框圖

28………………35

圖轉子電阻控制模型框圖

29……………36

圖型有功功率控制模型框圖

303………………………38

圖型轉矩控制模型框圖

313PI…………39

圖型有功功率控制模型框圖

324A……………………40

圖型有功功率控制模型框圖

334B……………………41

圖無功功率控制模型框圖

34……………43

圖電流限幅模型框圖

35…………………45

圖恒定無功功率限幅模型框圖

36………………………45

圖和限幅模型框圖

37QPQU…………46

圖電網保護模型框圖

38…………………47

圖測量模型框圖

39u-f…………………48

圖風電場有功功率頻率控制模型框圖

40/……………49

圖風電場無功電壓控制模型框圖

41……………………51

圖通信延遲模型框圖

42…………………51

圖具有N個通信變量的線性通信模型框圖

43………52

圖風電場功率匯集系統示例

A.1………………………55

圖參考文獻提出的風機氣動模型

B.1[21]……………57

圖含并聯阻抗的型發電系統模型框圖

C.13A…………59

圖含并聯阻抗的型發電系統模型框圖

C.23B…………60

圖含并聯阻抗的型發電系統模型框圖

C.34…………61

圖開關符號

D.1…………………………62

圖單積分時間步長延遲符號

D.2………………………62

圖限速率模塊符號

D.3…………………62

圖限速率模塊實現框圖

D.4……………63

圖具有限幅限速率凍結標志位的一階濾波器符號

D.5、、……………63

圖具有限幅限速率凍結標志位的一階濾波器實現框圖

D.6、、………63

圖無濾波功能T的凍結狀態執行框圖

D.7(=0)………64

圖查找表符號

D.8………………………64

圖比較器符號

D.9………………………64

Ⅲ

GB/T36237—2023/IEC61400-27-12020

:

圖計時器符號

D.10………………………64

圖計時器函數

D.11………………………65

圖抗飽和積分器符號

D.12………………65

圖抗積分飽和器實現框圖

D.13…………65

圖帶復位功能的積分器符號

D.14………………………66

圖限幅檢測一階濾波器符號

D.15………………………66

圖限幅檢測一階濾波器實現框圖

D.16…………………66

圖上升沿檢測符號

D.17…………………67

圖上升沿檢測框圖

D.18…………………67

圖下降沿檢測符號

D.19…………………67

圖下降沿檢測框圖

D.20…………………67

圖延時標志位符號

D.21…………………67

圖延遲標志位實現框圖

D.22……………68

圖可變延時標志位符號

D.23……………68

圖可變延遲標志位實現框圖

D.24………………………68

圖死區符號

D.25…………………………69

圖斷路器符號

D.26………………………69

表型模型子模塊

11A……………………13

表型模型子模塊

21B……………………13

表型模型子模塊

32………………………15

表型模型子模塊

43A……………………16

表型模型子模塊

53B……………………17

表型模型子模塊

64A……………………19

表型模型子模塊

74B……………………20

表靜止無功發生器模型子模塊

8………………………22

表風電場控制和通信模型子模塊

9……………………23

表風電場基本模型子模塊

10……………24

表具有無功功率補償的風電場模型子模塊

11…………25

表全局參數

12……………26

表模塊框圖中的初始化變量

13…………26

表一維氣動模型參數表

14………………27

表二維氣動模型參數表

15………………27

表雙質量塊模型參數表

16………………28

表型發電系統模型參數表

173A………………………29

表型發電系統模型參數表

183B………………………30

表型發電系統模型參數表

194…………32

表參考坐標系變換模型參數表

20………………………32

表電氣設備模型參數表

21………………33

表變槳控制功率模型參數表

22…………34

表槳距角控制模型參數表

23……………35

表轉子電阻控制模型參數表

24…………36

表型有功功率控制模型參數表

253……………………36

Ⅳ

GB/T36237—2023/IEC61400-27-12020

:

表型有功功率控制模型參數表

264A…………………39

表型有功功率控制模型參數表

274B…………………40

表常規無功功率控制模式M

28qG………………………41

表低電壓穿越無功控制模式M

29qFRT…………………41

表無功功率控制模型參數表

30…………42

表F標志位描述

31FRT……………………44

表電流限幅模型參數表

32………………44

表恒定無功功率限幅模型參數表

33……………………45

表和限幅模型參數表

34QPQU………………………46

表電網保護模型參數表

35………………46

表電網測量模型參數表

36………………48

表有功頻率控制模型的參數列表

37/…………………49

表無功電壓控制模型參數表

38…………50

表通信延遲模型參數表

39………………51

表線性通信模型參數列表

40……………52

表線路參數及聚合計算數據標幺值使用風電場級基準值

A.1()……55

表變壓器模型參數

A.2…………………55

表匯集系統模型參數

A.3………………56

表函數pν計算表

B.1?ω(0)………………58

表風速輸入模塊的參數列表

B.2………………………58

Ⅴ

GB/T36237—2023/IEC61400-27-12020

:

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結構和起草規則的規定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替風力發電機組電氣仿真模型與相比除

GB/T36237—2018《》,GB/T36237—2018,

結構調整和編輯性改動外主要技術變化如下

,:

刪除了系統的準穩態反應時間響應時間穩定時間暫態區間不平衡度的術語和定

a)“”“”“”“”“”“”

義見年版的

(20183.1);

增加了電力設備電網變量發電機符號慣例輔助設備高電壓穿越故障穿越基本

b)“”“”“”“”“”“”“

單位可擴展接口接入點模塊的術語和定義見

”“”“”“”(3.1);

增加了風電場模型的功能性規范見

c)(5.3);

增加了輔助設備模型和風電場模型結構的規范見

d)(6.3、6.4);

增加了電網接口模塊風電場控制模塊通信模塊和電氣部件模塊的規范見

e)、、(7.8~7.11)。

本文件等同采用風能發電系統第部分電氣仿真模型通用模型

IEC61400-27-1:2020《27-1:》。

本文件做了下列最小限度的編輯性改動

:

為與現有標準協調將標準名稱改為風能發電系統通用電氣仿真模型

———,《》。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利本文件的發布機構不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國機械工業聯合會提出

。

本文件由全國風力發電標準化技術委員會歸口

(SAC/TC50)。

本文件起草單位中國電力科學研究院有限公司國家電網公司東北分部上海電氣風電集團股份

:、、

有限公司浙江運達風電股份有限公司國網遼寧省電力有限公司中國船舶重工集團海裝風電股份有

、、、

限公司新疆金風科技股份有限公司中車山東風電有限公司西門子歌美颯可再生能源科技中國有

、、、()

限公司國電聯合動力技術有限公司龍源電力集團股份有限公司東方電氣風電股份有限公司國網山

、、、、

西省電力公司電力科學研究院國網內蒙古東部電力有限公司電力科學研究院國網浙江省電力有限公

、、

司電力科學研究院國網吉林省電力有限公司電力科學研究院陽光電源股份有限公司中國質量認證

、、、

中心明陽智慧能源集團股份公司國網四川綜合能源服務有限公司國網陜西省電力有限公司電力科

、、、

學研究院中車株洲電力機車研究所有限公司遠景能源有限公司北京匯智天華新能源科技有限公司

、、、、

國家電力投資集團有限公司浙江大學深圳市禾望電氣股份有限公司會澤云能投新能源開發有限

、、、

公司

。

本文件主要起草人秦世耀李少林賀敬張弘鵬朱志權楊靖孫明一杜煒閆虹田家彬李躍

:、、、、、、、、、、、

王帥杰劉峻岐劉世洪張敏楊朋威馬駿超李德鑫梁信信康巍唐彬偉郭江濤苗風麟黃睿

、、、、、、、、、、、、、

鄧俊趙偉曲春輝臧曉笛張梅楊彥霞張松濤史俊偉劉一星安少茹趙冰潔閆立瑩張沖吳立建

、、、、、、