獨立離網(wǎng)光伏、仿真技術(shù)在風力發(fā)電系統(tǒng)中的應用

    1980 年代初，國外學者開始將仿真方法用于風電機組的的性能研究[1]，其后，仿真技術(shù)在風力發(fā)電系統(tǒng)的應用范圍逐漸拓展。目前，從風電關(guān)鍵設(shè)備和控制系統(tǒng)的設(shè)計、制造、性能測試與研究，風電機組或風電場運行分析等各個方面均有仿真技術(shù)的應用。仿真技術(shù)的應用在很大程度上替代了傳統(tǒng)的利用實際設(shè)備開展的設(shè)計檢驗等手段。主要的研究方向整理如下。
    1）風能特性仿真，反映風能的位置分布和時間變化特性。風特性仿真結(jié)果將用于風力發(fā)電機組或風電場的仿真分析中，是風電仿真研究的基礎(chǔ)。
    2）風力發(fā)電機組仿真，仿真特定風力機組在風能變化下輸出電能的變化規(guī)律，分析其特性，尋找設(shè)備本身存在的不足，提供改進建議。表征電能特性的參數(shù)主要包括有功功率、無功功率、電壓和頻率。
    3）控制系統(tǒng)仿真，建立待檢驗的控制系統(tǒng)的仿真模型和控制對象的仿真模型，建立模型間的相互聯(lián)系。改變仿真風電機組的風能參數(shù)或工作狀態(tài)，測試在各種不同運行方式下控制系統(tǒng)的動作特性和工作效果，尋找控制系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題，改進設(shè)計后修正仿真模型進一步驗證，直到控制系統(tǒng)滿足設(shè)計和運行要求。
    4）風電場仿真，針對特定風電場的具體風能特性和實際（或規(guī)劃設(shè)計）安裝的風電機組情況，建立整個風電場的仿真模型。研究風能變化、風機介入或退出系統(tǒng)對風電場電能特性的影響，進而分析風電場建設(shè)的可行性，分析風電場不同運行方式下對電力系統(tǒng)的影響，或用于運行人員培訓，提高風電場運行管理水平。
    國內(nèi)利用仿真技術(shù)開展風電系統(tǒng)研究的起步較晚，公開發(fā)表的仿真研究成果不多，尚未形成氣候。近幾年情況在發(fā)生變化，更多的研究人員已經(jīng)將仿真技術(shù)引入風電系統(tǒng)的研究工作中，相信近期內(nèi)將會有更多的高水平仿真研究成果發(fā)表，并能有力促進風電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步。