风电机组电气仿真模型建模导则（征求意见稿）.doc

ICS 点击此处添加 ICS 号 点击此处添加中国标准文献分类号中华人民共和国能源行业标准风电机组电气仿真模型建模导则Guideline for Electrical Simulation Models of Wind Turbines点击此处添加与国际标准一致性程度的标识（征求意见稿）本稿完成日期：2013 年 10 月 30 日XXXX - XX - XX 实施201X- XX - XX 发布NB/T XXXXXXXXX国家能源局 发 布NB/T XXXXXXXXXI目 次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 符号定义.25 风电机组模型.45.1 基本要求.4 5.2 模型接口和初始化.4 5.3 风电机组模型结构.5 5.4 子模块模型.106 模型验证方法与步骤.156.1 验证基本原则.15 6.2 验证工况.16 6.3 仿真与测试数据要求.16 6.4 模型验证步骤.17 6.5 验证结果评价.19附 录 A （资料性附录） 风电机组模型验证用测试数据格式.20附 录 B （规范性附录） 故障过程分区方法.21附 录 C （资料性附录） 模型验证结果.23参考文献.25编 制 说 明.26NB/T XXXXXXXXXII前 言本标准依据GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写编制。 本标准的附录A和附录C为资料性附录，附录B为规范性附录。 本标准由XXX提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国电力科学研究院。 本标准主要起草人：XXX，XXX，XXX，XXX，XXX，XXX，XXX，XXX。NB/T XXXXXXXXX1风电机组电气仿真模型建模导则1 范围本标准规定了风电机组电气仿真模型的分类、结构、子模块实现以及模型验证方法与步骤。 本标准适用于电力系统稳定计算用风电机组电气仿真模型的建模和验证。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 19963-2011 风电场接入电力系统技术规定 NB/T XXXX 风电机组低电压穿越建模及验证方法 NB/T XXXX 风电机组低电压穿越能力测试规程3 术语和定义3.1 风电机组额定功率 rated power for wind turbines风电机组连续稳定运行在额定工况时输出的有功功率。3.2 电力系统稳定 power system stability 电力系统受到大扰动后，过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。3.3 低电压穿越 Low Voltage ride through 当电力系统事故或扰动引起风电场并网点电压或频率变化时，在一定的电压、频率变化范围和时 间间隔内，风电机组能够保证不脱网连续运行。3.4 电压跌落发生装置 voltage dip generator 在低电压穿越测试中，使测试点产生满足测试要求电压跌落的试验设备。3.5 电压跌落幅值 depth of voltage dip电压跌落期间线电压最小值与额定值的比值，以标幺值或百分比表示。3.6 NB/T XXXXXXXXX2稳态区间 steady-state range风电机组并网运行时，机端电压不发生瞬时突变，保持稳定运行的过程区间。3.7 暂态区间 transient-state range风电机组并网运行时，机端电压发生瞬时突变，风电机组由一个稳定状态过渡到另一稳定状态的 过渡过程区间。3.8 基波正序分量 positive sequence component of the fundamental三相系统的基波分量中，三个对称相序分量之一，它存在于对称的和不对称的正弦量三相系统中， 由下列复数表达式定义:(1)2 11231 3LLLXXXX式中：是120°运算因子，而、和是有关相量的复数表达式，其中表示系统电流或1LX2LX3LXX电压的相矢量。3.9 基波负序分量 negative sequence component of the fundamental三相系统的基波分量中，三个对称相序分量之一，它仅存在于一个不对称的正弦量三相系统中， 由下列复数表达式定义:.(2)2 21231 3LLLXXXX式中：是120°运算因子，而、和是有关相量的复数表达式，其中表示系统电流或1LX2LX3LXX电压的相矢量。4 符号、代号和缩略语下列符号适用于本标准： 叶片桨距角 cmd主控制系统桨距角指令 gen发电机角速度 ref风力机初始角速度 WTR风力机角速度 WTRn风力机额定角速度 UWTTG风电机组发电机变流器系统端电压 UWTT风电机组机端电压 VW风速 PWTref稳态运行有功功率参考值NB/T XXXXXXXXX3QWTref稳态运行无功功率参考值 VWTref稳态运行电压参考值 空气密度 csh传动链轴系阻尼系数 cp风能转换效率系数 fWTT风电机组机端电压频率 F1变流器保护触发标志 F2风电机组保护触发标志 HWTR风力机惯性时间常数 Hgen发电机惯性时间常数 IWTTG风电机组发电机变流器系统端电流 IWTT风电机组机端电流 In风电机组额定电流 IQ风电机组无功电流 Ir发电机转子电流 ksh传动链轴系刚度系数 P风电机组机端有功功率 Pn风电机组额定功率 Paero风电机组捕获的风功率 Pgen发电机有功功率 Q风电机组机端无功功率 Qcmd风电机组无功功率指令 R风力机叶轮半径 Tcmd风电机组转矩指令 Tinit风力机初始转矩 TP变桨系统等效惯性时间常数 UG模型验证用等效电网电压 S1旁路开关 S2短路开关Sk电压跌落发生装置电网侧接入点短路容量电压跌落发生装置电网侧接入点阻抗角 Z1限流阻抗 Z2短路阻抗 F1_IQ无功电流稳态区间平均偏差 F2_IQ无功电流暂态区间平均偏差 F3_IQ无功电流稳态区间平均绝对偏差 F4_IQ无功电流暂态区间平均绝对偏差 F5_IQ无功电流稳态区间最大偏差 FAIQ无功电流 A 时段平均绝对偏差 FBIQ无功电流 B 时段平均绝对偏差 FCIQ无功电流 C 时段平均绝对偏差 FG_IQ无功电流加权平均绝对偏差NB/T XXXXXXXXX4F1_P有功功率稳态区间平均偏差 F2_P有功功率暂态区间平均偏差 F3_P有功功率稳态区间平均绝对偏差 F4_P有功功率暂态区间平均绝对偏差 F5_P有功功率稳态区间最大偏差 FAP有功功率 A 时段平均绝对偏差 FBP有功功率 B 时段平均绝对偏差 FCP有功功率 C 时段平均绝对偏差 FG_P有功功率加权平均绝对偏差 F1_Q无功功率稳态区间平均偏差 F2_Q无功功率暂态区间平均偏差 F3_Q无功功率稳态区间平均绝对偏差 F4_Q无功功率暂态区间平均绝对偏差 F5_Q无功功率稳态区间最大偏差 FAQ无功功率 A 时段平均绝对偏差 FBQ无功功率 B 时段平均绝对偏差 FCQ无功功率 C 时段平均绝对偏差 FG_Q 无功功率加权平均绝对偏差 FU电压稳态区间平均绝对偏差5 风电机组模型5.1 基本要求5.1.1 该规范不是针对风电机组运行特性方面的要求，而是模型响应方面的要求，建立适用于电力系 统稳定分析的风电机组电气仿真模型。5.1.2 该规范规定的模型仅适用于风电机组，因此并不包括风电场等级的控制以及附加设备。5.1.3 模型为机电暂态仿真模型，仿真步长宜为 1-10ms。5.1.4 模型是基频正序响应下的模型。5.1.5 风电机组模型应包含风电机组正常运行和故障运行中对并网性能有明显影响的部件，包括机械 部件、电气部件、控制、安全及故障保护等模块。5.1.6 模型应反映机组过/欠压、过/欠频和过流保护特性。5.2 模型接口和初始化本条款规定了风电机组模型的接口和初始化条件。 a）模型接口 风电机组模型接口说明分为初始化计算和动态仿真两个阶段，如图1所示。 初始化阶段，风电机组模型作为PQ节点或PV节点。电网模型将潮流计算结果提供给风电机组模 型。 动态仿真阶段，风电机组模型输入和输出变量应与电网模型的输入和输出变量关联。风电机组模 型采用机端电压作为输入，输出机端电流提供给电网模型。NB/T XXXXXXXXX5风电机组模型可接受来自风电场控制器的指令设定值，包括有功功率参考值、无功功率参考值或 电压参考值。电网模型 潮流计算风电机组 模型初始化潮流结果PQ或PV 设定值电网模型 动态仿真风电机组 模型电压电流图 1 风电机组模型和电网模型接口 b）风电机组模型初始化 初始化用来保证动态仿真是从稳态开始的。 风电机组模型的初始化应与电网模型的初始化保持一致。风电机组模型和电网模型初始化示意图 如图2所示。 初始化阶段，风电机组模型根据无功电压控制策略的不同，可设置为PQ节点或PV节点，当风电 机组输出无功功率超出无功上下限约束时，自动转为PQ节点。 电网模型通过潮流计算进行初始化，潮流结果作为初始条件提供给风电机组模型初始化。电网模 型提供给风电机组模型的潮流结果包括风电机组机端电压、有功和无功电流。 风电机组模型根据潮流结果确定运行工作点并进行控制模块的初始化。电网模型 潮流计算风电机组 模型初始化潮流结果PQ或PV初始条件模型参数图 2 风电机组模型和电网模型初始化 风电机组模型初始化时，风电机组模型参数包括： 1)物理参数，如发电机转动惯量、空气动力学系数等； 2)运行模式，如电压控制模式、功率因数控制模式、无功功率控制模式； 3)控制器参数，如控制器限幅等。 风电机组模型初始条件包括风速、发电机转速或风力机转速、桨距角、风电场控制器指令（如有 功功率指令、无功功率指令）等。5.3 风电机组模型结构5.3.1 风电机组通用模型结构风电机组可分为四类进行建模。1 型：定速风电机组 2 型：滑差控制变速风电机组 3 型：双馈变速风电机组 4 型：全功率变频风电机组 风电机组通用模型结构可参考图 3，参数解释参考图 1。不同类型风电机组，可根据实际风电机组NB/T XXXXXXXXX6结构对模型进行调整。空气动力学 模型传动链发电机和 变流器系统电气设备控制系统保护模块UWTTIWTT设定值图 3 风电机组模型结构图5.3.2 1 型风电机组1 型风电机组包括的主要电气、机械部件接线方式如图 4 所示，电气设备包括异步发电机、无功 补偿装置、并网开关、变压器等。1 型风电机组配置机械投切式电容器组时，采用固定电容器组模型； 配置可动态控制的可变电容器组时，应根据实际情况建立可变电容器组仿真模型。仿真模型包含箱变 模型。 1 型风电机组可以分为故障期间具有变桨控制能力和不具备变桨控制能力两种型式。1 型风电机组 变桨控制能力用于主动低电压穿越控制，但该技术在实际工程未广泛应用，因此从建立用于电力系统 稳定分析的风电机组仿真模型角度，本标准中采用故障穿越期间固定桨距角型式。GBAGWTTWTRCBFCVCTR图中：WTR风力机风轮； GB齿轮箱； AG异步发电机； FC固定电容器组； VC可变电容器组； CB断路器； TR箱变； WTT风电机组端口。 图 4 1 型风电机组接线方式 1 型风电机组模型结构如图 5 所示，VWTref为采用可变电容器组时的电压参考设定值。空气动力学 模型、传动链、发电机和变流器系统、保护模块以及电气设备的子模块模型可参见 5.4。NB/T XXXXXXXXX7空气动力学 模型传动链发电机系统电气设备保护模块VWTrefWTRaeroPgenPgenIWTTGUWTTGUWTTIWTTUWTT F2 fWTT图 5 1 型风电机组模型结构5.3.3 2 型风电机组2 型风电机组包括的主要电气、机械部件接线方式如图 6 所示，电气设备包括异步发电机、无功 补偿装置、并网开关、变压器等。2 型风电机组在转子绕组上串联了可变电阻，通过可变电阻控制转 子电流大小提高电机变速运行范围。2 型风电机组配置机械投切式电容器组时，采用固定电容器组模 型；配置可动态控制的可变电容器组时，应根据实际情况建立可变电容器组仿真模型。仿真模型包含 箱变模型。GBWRAGWTTWTRCBVRRVCFCTR图中：WTR风力机风轮； GB齿轮箱； WRAG绕线式异步发电机； VRR可变转子电阻； FC固定电容器组； VC可变电容器组； CB断路器； TR箱变； WTT风电机组端口。 图 6 2 型风机接线方式 2 型风电机组模型结构如图 7 所示，VWTref为采用可变电容器组时的电压参考设定值。2 型风电机 组通常配置了桨距角控制系统，因此控制系统包含了可变转子电阻控制和桨距角控制。空气动力学模 型、传动链、发电机和变流器系统、控制系统、保护模块以及电气设备的子模块模型可参见 5.4。NB/T XXXXXXXXX8空气动力学 模型传动链发电机系统电气设备保护模块WTRaeroPgenPgenIWTTGUWTTGUWTTIWTTUWTTF2 fWTT控制系统rrotVWTrefPWTTPWTrefgenfWTT图 7 2 型风电机组模型结构5.3.4 3 型风电机组3 型风电机组包括的主要电气、机械部件接线方式如图 8 所示，电气设备包括异步发电机、变流 器、并网开关、变压器等。3 型风电机组发电机定子侧直接与电网相连，转子侧通过一背靠背变流器 与电网相连，变流器系统包括机侧变流器、网侧变流器和直流电容。3 型风电机组还可能包括转子侧 Crowbar 保护电路以及与直流电容并联的 chopper 保护电路，用于实现 3 型风电机组低电压穿越。仿真 模型包含箱变模型。WTTCBCCH=GSCLSCLGBWRAGWTRCrowbarTR图中：WTR风力机风轮； GB齿轮箱； WRAG绕线式异步发电机； GSC机侧变流器； LSC网侧变流器； CrowbarCrowbar 电路； CHchopper 电路； C直流电容； L电抗器； CB断路器；TR箱变； WTT风电机组端口。 图 8 3 型风机接线方式 3 型风电机组模型结构如图 9 所示。3 型风电机组模型结构中发电机变流器系统包含发电机模型和 变流器模型，控制系统包含桨距角控制、变流器控制。空气动力学模型、传动链、发电机和变流器系 统、控制系统、保护模块以及电气设备的子模块模型可参见 5.4。NB/T XXXXXXXXX9空气动力学 模型传动链发电机变流器 系统电气设备保护模块WTRaeroPgenPgenIWTTGUWTTGUWTTIWTTUWTTF2 fWTT控制系统WTRPWTTUWTTgenIrF1genQWTTgdcmdigqcmdirdcmdirqcmdiVWTrefPWTrefQWTref图 9 3 型风电机组模型结构5.3.5 4 型风电机组4 型风电机组包括的主要电气、机械部件接线方式如图 10 所示，电气设备包括发电机、变流器、 并网开关、变压器等。4 型风电机组的发电机可能采用同步发电机或异步发电机，发电机通过全功率 变流器和电网隔离，变流器系统包括机侧变流器、网侧变流器和直流电容。4 型风电机组还包括与直 流电容并联的 chopper 保护电路，用于实现 4 型风电机组低电压穿越。仿真模型包含箱变模型。GBSG/AGWTTWTRCBCCH=GSCLSCLTR图中：WTR风力机风轮； GB齿轮箱； SG/AG同步/异步发电机； GSC机侧变流器； LSC网侧变流器； C直流电容； CHchopper 电路； L电抗器； CB断路器； TR箱变；WTT风电机组端口。 图 10 4 型风机接线方式 4 型风电机组模型结构如图 11 所示。4 型风电机组一般都配置了 chopper 保护电路防止直流电容 过电压以保护变流器。对于具有 chopper 保护电路的 4 型风电机组，从建立用于电力系统稳定分析的 风电机组仿真模型角度，机侧变流器、发电机、传动链、空气动力学模块和桨距角控制系统可简化。 模型结构中控制系统包含网侧变流器控制。发电机和变流器系统、控制系统、保护模块以及电气设备 的子模块模型可参见 5.4。NB/T XXXXXXXXX10发电机变流器 系统电气设备保护模块IWTTGUWTTGUWTTIWTTUWTTF2 fWTT控制系统VWTrefPWTTUWTT PWTrefQWTTQWTrefdcmdiqcmdi图 11 4 型风电机组模型结构5.4 子模块模型5.4.1 空气动力学模型风力机空气动力模块模拟风能获取，获得的风功率可由式（3）表示：.（3） 23 aerow2pPC R V风能转换效率系数可根据叶片的气动特性表，由叶尖速比和叶片桨距角查表得到。空气动力学pc模型可采用如图 12 所示的模型结构。叶片气动 特性表23 2pwfc R V1/nPWTRnRpcWTRWVaeroP/x图 12 空气动力学模型5.4.2 传动链传动链模型应能准确模拟该部分动态过程对风电机组电气性能的影响，可采用如图 13 所示的两质 量块模型。WTRgen+Pgenpaero+/xsHWTR21sHgen21skcdrt drt/x图 13 传动链两质量块模型NB/T XXXXXXXXX115.4.3 发电机和变流器系统4 种类型风电机组的发电机变流器系统采用不同的仿真模型。 a)1 型风电机组 1 型风电机组中发电机模型可采用仿真软件中的标准异步发电机模型，从建立用于电力系统稳定 分析的仿真模型角度，发电机模型应反映转子磁链暂态特性，可忽略定子磁链暂态特性。 b)2 型风电机组 2 型风电机组中发电机模型如图 14 所示，可在标准异步发电机模型的转子绕组上增加可变电阻进 行修正。发电机模型应反映转子磁链暂态特性，可忽略定子磁链暂态特性。模型中的 L、R、u分别表示电感、电阻、电压、磁链和电流，下标 d 和 q 分别代表 d 轴和 q 轴分量，下标 s 和 r 分别代i表定子和转子变量，Lm 为励磁电感，为同步转速。rqrotrrdrqrdrotrrqrdsqssdsqsdssqsdirRdtdirRdtdiRuiRu)()-0)()-0gengen（sqmrqrrqsdmrdrrdrqmsqssqrdmsdssdiLiLiLiLiLiLiLiLsdisqi，sdusqu，rotrgenPgen图 14 2 型风电机组发电机模型 c)3 型风电机组 3 型风电机组中发电机和变流器系统的模型如图 15 所示。发电机转子绕组上模拟增加 Crowbar 电 阻，发电机模型应反映转子磁链暂态特性，可忽略定子磁链暂态特性，机侧变流器模型可被模拟为理 想的电压源，网侧变流器模型可被模拟为理想的电流源。图中，发电机模型中的 L、R、 分ui别表示电感、电阻、电压、磁链和电流，下标 d 和 q 分别代表 d 轴和 q 轴分量，下标 s 和 r 分别代表 定子和转子变量，Lm 为励磁电感，为同步转速。NB/T XXXXXXXXX12sqmrqrrqsdmrdrrdrqmsqssqrdmsdssdiLiLiLiLiLiLiLiLsdisqisdusqu，genPgenrqrrdrq rqrdrrqrd rdsqssdsqsdssqsdiRRdtduiRRdtduiRuiRu)()-)()-gengen（rdurquR001crowbarRrdirqirdcmdirqcmdigdcmdigqcmdi坐标变换控制系统 参考坐标系电网电压 参考坐标系gsT11 ImRegsT11WTTGI+机侧变 流器模型控制系统 参考坐标系电网电压 参考坐标系坐标变换图 15 3 型风电机组发电机和变流器系统模型 d)4 型风电机组 对于具有 chopper 保护电路的 4 型风电机组，发电机和变流器系统模型可简化模拟，如图 16 所示， 发电机和变流器系统可模拟为理想的电流源。dcmdiqcmdi坐标变换电网电压 参考坐标系控制系统 参考坐标系gsT11ImRegsT11WTTGI图16 4型风电机组发电机和变流器系统模型5.4.4 控制系统风电机组电气仿真模型控制系统应根据实际控制策略准确建模。不同类型风电机组控制系统包含 的控制模块不同。控制系统典型控制模块包括桨距角控制、有功功率控制、无功功率控制以及与低电 压穿越相关的控制模块等。 a)2 型风电机组 控制系统包含桨距角控制和可变转子电阻控制。NB/T XXXXXXXXX13桨距角控制如图 17 所示。 对于低电压穿越期间具有快速变桨功能的风电机组，应在桨距角控制模型中增加快速变桨功能的 模拟。WTTPprST11 SKKPI PPWTrefP+_PsT11 maxdmindmaxmin+genrST11 SKKI Pref+_+图 17 桨距角控制模型 可变转子电阻控制如图 18 所示。+filtp,filtp, 1 sTKrrotgenfWTT滑差-功率表PWTTfilt,filt, 1 sTK+rmax rmin sKrrI,KP,rr+图 18 可变转子电阻控制模型 b)3 型风电机组 控制系统包含桨距角控制、机侧变流器控制和网侧变流器控制。 1）桨距角控制 桨距角控制如图 17 所示。对于低电压穿越期间具有快速变桨功能的风电机组，应在桨距角控制模 型中增加快速变桨功能的模拟。 2）机侧变流器控制 机侧变流器控制模型如图 19 所示，根据控制状态判断，机侧变流器控制包括稳定运行控制模块、 故障穿越运行控制模块两部分。控制状态 判断稳态运行 控制模块故障穿越运行 控制模块tPWTTWTrefVrefPFUWTTUrdcmdirqcmdi图 19 机侧变流器控制模型NB/T XXXXXXXXX14稳态运行时，机侧变流器实现有功和无功解耦控制。通过有功功率控制实现最大功率追踪，根据 机组运行模式不同，无功功率控制可以包括恒功率因数控制和恒电压控制两种模式。机侧变流器稳态 运行控制下，有功功率控制模型如图 20 所示，无功功率控制模型如图 21 所示。gen+-sKKitrq ptrq pcST11 genminPmaxPmaxmaxdtdP ,PminmindtdP ,PrefP =f(p) ref,11sTPWTT1(1)d dKsT-maxminPWTTrdcmdi + xx图 20 稳态运行下有功功率控制模型WTrefVrST11 SKKVI PVVST11 refVmaxQminQ+-refQPEST11 tanWTTPrefPFmaxQminQ+MF1(1)q qKsT-maxminQWTTrqcmdi +xx图 21 稳态运行下无功功率控制模型 故障穿越运行控制状态通过检测风电机组机端电压并根据低电压穿越曲线判断。 故障穿越运行控制下，变流器电流输出切换到故障穿越运行控制模块的输出。 故障穿越运行控制模块主要包括故障穿越过程中逆变器输出的有功电流和无功电流控制。无功电 流控制模型应能实现风电机组低电压穿越期间对电网无功电流支撑能力的模拟。有功电流控制模型应 能模拟风电机组低电压穿越结束后的功率恢复特性。 故障穿越运行状态下，有功电流和无功电流应保证满足公式（4）的关系：(4)22'2 maxdqiiI式中，为变流器暂态过程中允许输出的最大电流。' maxI3）网侧变流器控制 网侧变流器典型控制模块如图 22 所示，有功电流分量用于控制直流电容电压恒定，无功电流分量 一般设置为 0。如果无功电流分量用于控制电网侧变流器发出的无功功率，应在模型中增加该部分控 制功能的模拟。dcUsT11+_ref dcU)11 (PPsTKdrefimaxdcmeasU gdcmdidrefimin图 22 网侧变流器控制模型 c)4 型风电机组 对于具有 chopper 保护电路的 4 型风电机组，控制系统可以简化模拟，主要包含网侧变流器控制 部分，分别包括有功控制和无功控制模型。 4 型风电机组有功控制模型分为稳定运行状态和故障穿越运行状态两部分，如图 23 所示。NB/T XXXXXXXXX15dpmax /xpord11 sTufilt11 sTPWTrefxx iPmaxUWTT控制状态 判断idcmdrefFP图 23 4 型风电机组有功控制模块 4 型风电机组无功控制模型分为稳定运行状态和故障穿越运行状态两部分，典型控制模块与 3 型 风电机组机侧变流器的无功控制模型相同。5.4.5 保护模块风电机组的过/欠压保护、过/欠频保护应准确建模，其它与低电压穿越过程相关的保护如超速保护 等宜在模型中体现。对于 3 型风电机组，保护模块应模拟 Crowbar 保护电路的动作特性。对于 3 型风 电机组和 4 型风电机组采用 Chopper 保护电路时，如果需要准确模拟直流电容电压的动态，则 Chopper 保护电路的动作特性需要模拟。5.4.6 电气设备电气设备模型是指与风电机组机端连接的电气设备，一般包括并网开关和箱式变压器，对于 1 型 和 2 型风电机组，还包括在风电机组机端配置的无功补偿设备。仿真模型中并网开关可设置瞬时动作。 配置机械投切式电容器组时可采用固定电容器组模型；配置可动态控制的可变电容器组时，应能准确 反映其动态响应特性应。变压器模型可采用仿真软件中的标准模型，应考虑以下参数的影响： 原边线圈电阻； 原边线圈漏抗； 副边线圈电阻； 副边线圈漏抗； 线圈匝比； 变压器联结组别； 变压器分接头位置。6 模型验证方法与步骤6.1 验证基本原则6.1.1 模型验证的主要内容为电网电压扰动工况下的模型仿真与测试数据的对比。6.1.2 模型验证考核量包括电压、有功功率、无功功率和无功电流。6.1.3 模型验证选取风电机组箱式变压器低压侧（或高压侧）数据开展模型验证。NB/T XXXXXXXXX166.1.4 基波正序分量的验证应满足本标准要求，对于不对称故障情况下的基波负序分量的验证可参考 本标准。6.2 验证工况依据 Q/GDW XXXX 风电机组低电压穿越测试规范中规定的测试类别，分别在以下功率范围、 故障类型和电压跌落幅值的工况下验证。6.2.1 功率范围依照风电机组低电压穿越实际测试的功率范围，模型验证应分别在以下两种有功功率输出状态下 进行。 d)大功率输出状态，P>0.9 Pn； e)小功率输出状态，0.1 PnP0.3 Pn。6.2.2 故障类型模型验证的工况包括三相对称故障和两相不对称故障。6.2.3 电压跌落模型验证的电压跌落工况应包括但不限于 Q/GDW XXXX 风电机组低电压穿越测试规范中规 定的三相电压跌落和两相电压跌落情况下电压跌落幅值为 0.75±0.05、0.50±0.05、0.35±0.05、0.20±0.05 四种。6.2.4 其他工况除6.2.1、6.2.2和6.2.3条中规定的验证工况外，为验证风电机组模型保护模块等仿真功能，可由 模型验证方与模型提交方协商确定其他验证工况。6.3 仿真与测试数据要求6.3.1 测试数据模型验证应采用该型风电机组按照Q/GDW XXXX 风电机组低电压穿越测试规范进行低电压穿越 测试时的测试数据。风电机组低电压穿越测试与模型验证的结构图如图24所示。风电机组ZGZ1Z2S1S2风电机组 变压器测试设备电网UG测量点1测量点2测量点3图 24 风电机组低电压穿越测试与验证示意图NB/T XXXXXXXXX17用于模型验证的测试数据应包括测量点1的电压和电流、测试期间风速。测量点2和测量点3的电压 和电流以及发电机转速、风力机转速、桨距角等测试数据可根据模型验证的需求选取。6.3.2 仿真数据用于仿真建模的数据包括： a)电网模型数据，包括但不限于：等效电网电压 UG、电压跌落发生装置电网侧接入点短路容量 Sk及阻抗角 或阻抗比 X/R； b)电压跌落设备参数，包括：限流阻抗 Z1的电阻和电抗值、短路阻抗 Z2的电阻和电抗值，以 及开关 S1和 S2的动作时序。6.3.3 测试信息模型验证中需要的低电压穿越测试信息按照附录 A 的格式提供。6.4 模型验证步骤6.4.1 模型仿真模型验证前校核并调整电网参数，包括电压、等效阻抗、短路容量。 依据风电机组实际测试情况，设置模型为 6.2 节规定的验证工况，进行模型仿真，得到风电机组 变压器低压侧（或高压侧）电压、电流和功率仿真结果。6.4.2 数据处理计算测试与仿真数据的线电压、电流、无功电流、有功功率和无功功率的基波正序分量。为保证 测试数据与仿真数据对比的有效性，所有数据应采用相同的量纲，时标，分辨率格式。测试与仿真数 据的时间序列应同步。故障过程分段以测试数据为依据进行。6.4.3 故障过程分区以实际测试数据为依据，对故障过程进行分区，分区方法见附录 B，即： a)根据测试电压数据，将测试与仿真的数据序列分为 A（故障前）、B（故障期间）、C（故障 后）三个时段； b)根据有功功率和无功电流的响应特性，将 B、C 时段分为暂态区间和稳态区间，其中 B 时段 分为 B1（暂态）和 B2（稳态）区间，C 时段分为 C1（暂态）、C2（稳态）区间。6.4.4 偏差计算通过计算测试数据与仿真数据之间的偏差，考核模型的准确程度。测试与仿真偏差计算的电气量 是： a)电压 U； b)有功功率 P； c)无功功率 Q； d)无功电流 IQ。 用 XS和 XM分别表示以上电气量的仿真数据和测试数据基波正序分量的标幺值。KStart和 KEnd分别 表示计算偏差时第一个和最后一个仿真、测试数据的序号。 计算有功功率、无功功率和无功电流仿真数据与测试数据的偏差，包括平均偏差、平均绝对偏差、 最大偏差以及加权平均绝对偏差。其中，各时段暂态区间分别计算平均偏差和平均绝对偏差，稳态区NB/T XXXXXXXXX18间分别计算平均偏差、平均绝对偏差和最大偏差。计算电压仿真数据与测试数据的稳态区间平均绝对 偏差。偏差计算方法如下： a)稳态区间的平均偏差 在稳态区间内，计算测试数据与仿真数据基波正序分量差值的算术平均，并取其绝对值，用 F1表 示。.（5） EndStartKK 1 EndStart( )( )KK1MS iXiXi F b)暂态区间的平均偏差 在暂态区间内，计算测试数据与仿真数据基波正序分量差值的算术平均，并取其绝对值，用 F2表 示。.（6）EndStartKK 2 EndStart( )( )KK1MS iXiXiFc)稳态区间的平均绝对偏差 在稳态区间内，计算测试数据与仿真数据基波正序分量差值的绝对值的算术平均，用 F3表示。.（7）