獨(dú)立離網(wǎng)光伏、仿真技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

    1980 年代初，國外學(xué)者開始將仿真方法用于風(fēng)電機(jī)組的的性能研究[1]，其后，仿真技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用范圍逐漸拓展。目前，從風(fēng)電關(guān)鍵設(shè)備和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、性能測試與研究，風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電場運(yùn)行分析等各個方面均有仿真技術(shù)的應(yīng)用。仿真技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上替代了傳統(tǒng)的利用實(shí)際設(shè)備開展的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)等手段。主要的研究方向整理如下。
    1）風(fēng)能特性仿真，反映風(fēng)能的位置分布和時間變化特性。風(fēng)特性仿真結(jié)果將用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或風(fēng)電場的仿真分析中，是風(fēng)電仿真研究的基礎(chǔ)。
    2）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真，仿真特定風(fēng)力機(jī)組在風(fēng)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(jìn)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(yàn)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(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能參數(shù)或工作狀態(tài)，測試在各種不同運(yùn)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(jì)中存在的問題，改進(jìn)設(shè)計(jì)后修正仿真模型進(jìn)一步驗(yàn)證，直到控制系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求。
    4）風(fēng)電場仿真，針對特定風(fēng)電場的具體風(fēng)能特性和實(shí)際（或規(guī)劃設(shè)計(jì)）安裝的風(fēng)電機(jī)組情況，建立整個風(fēng)電場的仿真模型。研究風(fēng)能變化、風(fēng)機(jī)介入或退出系統(tǒng)對風(fēng)電場電能特性的影響，進(jìn)而分析風(fēng)電場建設(shè)的可行性，分析風(fēng)電場不同運(yùn)行方式下對電力系統(tǒng)的影響，或用于運(yùn)行人員培訓(xùn)，提高風(fēng)電場運(yùn)行管理水平。
    國內(nèi)利用仿真技術(shù)開展風(fēng)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(fēng)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(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。