Thuộc tính
Nội dung
Tiếng Anh (English)
Văn bản gốc/PDF
Lược đồ
Liên quan hiệu lực
Liên quan nội dung
Thuộc tính
Tải về
Các bản dự thảo

Đang tải văn bản...

Tiêu chuẩn TCVN 10687-27-1:2025 về Hệ thống phát điện gió - Phần 27-1

Số hiệu:	TCVN10687-27-1:2025	Loại văn bản:	Tiêu chuẩn Việt Nam
Nơi ban hành:	***	Người ký:	***
Ngày ban hành:	Năm 2025	Ngày hiệu lực:
ICS:	27.180, 21.180	Tình trạng:	Đã biết

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10687-27-1:2025

IEC 61400-27-1:2020

HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ -

PHẦN 27-1: MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VỀ ĐIỆN

- MÔ HÌNH CHUNG

Wind energy generation systems -

Part 27-1: Electrical simulation models - Generic models

Lời nói đầu

...

Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký Thành Viên TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.

Mọi chi tiết xin liên hệ: ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

TCVN 10687-27-1:2025 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng tái tạo biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 10687 (IEC 61400), Hệ thống phát điện gió gồm các phần sau:

- TCVN 10687-1:2025 (IEC 61400-1:2019), Phần 1: Yêu cầu thiết kế

- TCVN 10687-3-1:2025 (IEC 61400-3-1:2019), Phần 3-1: Yêu cầu thiết kế đối với tuabin gió cố định ngoài khơi

- TCVN 10687-3-2:2025 (IEC 61400-3-2:2025), Phần 3-2: Yêu cầu thiết kế đối với tuabin gió nổi ngoài khơi

- TCVN 10687-4:2025 (IEC 61400-4:2025), Phần 4: Yêu cầu thiết kế hộp số tuabin gió

- TCVN 10687-5:2025 (IEC 61400-5:2020), Phần 5: Cánh tuabin gió

- TCVN 10687-6:2025 (IEC 61400-6:2020), Phần 6: Yêu cầu thiết kế tháp và móng

- TCVN 10687-11:2025 (IEC 61400-11:2012+AMD1:2018), Phần 11: Yêu cầu thiết kế tháp và móng

...

- TCVN 10687-12-1:2023 (IEC 61400-12-1:2022), Phần 12-1: Đo hiệu suất năng lượng của tuabin gió phát điện

- TCVN 10687-12-2:2023 (IEC 61400-12-2:2022), Phần 12-2: Hiệu suất năng lượng của tuabin gió phát điện dựa trên phép đo gió trên vỏ tuabin

TCVN 10687-12-3:2025 (IEC 61400-12-3:2022), Phần 12-3: Đặc tính công suất - Hiệu chuẩn theo vị trí dựa trên phép đo

TCVN 10687-12-4:2023 (IEC TR 61400-12-4:2020), Phần 12-4: Hiệu chuẩn vị trí bằng số đối với thử nghiệm hiệu suất năng lượng của tuabin gió

TCVN 10687-12-5:2025 (IEC 61400-12-5:2022), Phần 12-5: Đặc tính công suất - Đánh giá chướng ngại vật và địa hình

TCVN 10687-12-6:2025 (IEC 61400-12-6:2022), Phần 12-6: Hàm truyền vỏ tuabin dựa trên phép đo của tuabin gió phát điện

TCVN 10687-13:2025 (IEC 61400-13:2015+AMD1:2021), Phần 13: Đo tải cơ học

TCVN 10687-14:2025 (IEC/TS 61400-14:2005), Phần 14: Công bố mức công suất âm biểu kiến và giá trị tính âm sắc

TCVN 10687-21:2018 (IEC 61400-21:2008), Phần 21: Đo và đánh giá đặc tính chất lượng điện năng của tuabin gió nối lưới

...

TCVN 10687-23:2025 (IEC 61400-23:2014), Phần 23: Thử nghiệm kết cấu đầy đủ của cánh rôto

TCVN 10687-24:2025 (IEC 61400-24:2019+AMD1:2024), Phần 24: Bảo vệ chống sét

TCVN 10687-25-1:2025 (IEC 61400-25-1:2017), Phần 25-1: Truyền thông để giám sát và điều khiển các nhà máy điện gió - Mô tả tổng thể các nguyên lý và mô hình

TCVN 10687-25-2:2025 (IEC 61400-25-2:2015), Phần 25-2: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Mô hình thông tin

TCVN 10687-25-3:2025 (IEC 61400-25-3:2015), Phần 25-3: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Mô hình dữ liệu

TCVN 10687-25-4:2025 (IEC 61400-25-4:2016), Phần 25-4: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Ánh xạ hồ sơ truyền thông

TCVN 10687-25-5:2025 (lEC 61400-25-5:2017), Phần 25-5: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Thử nghiệm sự phù hợp

TCVN 10687-25-6:2025 (IEC 61400-25-6:2016), Phần 25-6: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Các lớp nút logic và các lớp dữ liệu để giám sát tình trạng

TCVN 10687-25-71:2025 (IEC/TS 61400-25-71:2019), Phần 25-71: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Ngôn ngữ mô tả cấu hình

...

TCVN 10687-27-1:2025 (IEC 61400-27-1:2020), Phần 27-1: Mô hình mô phỏng điện - Mô hình chung

TCVN 10687-27-2:2025 (IEC 61400-27-2:2020), Phần 27-2: Mô hình mô phỏng điện - Xác nhận mô hình

TCVN 10687-50:2025 (IEC 61400-50:2022), Phần 50: Đo gió - Tổng quan

TCVN 10687-50-1:2025 (IEC 61400-50-1:2022), Phần 50-1: Đo gió - Ứng dụng các thiết bị đo lắp trên cột khí tượng, vỏ tuabin và mũ hub

TCVN 10687-50-2:2025 (IEC 61400-50-2:2022), Phần 50-2: Đo gió - Ứng dụng công nghệ cảm biến từ xa lắp trên mặt đất

TCVN 10687-50-3:2025 (IEC 61400-50-3:2022), Phần 50-3: Sử dụng lidar lắp trên vỏ tuabin để đo gió

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này quy định các mô hình mô phỏng điện động tiêu chuẩn cho tuabin gió và nhà máy điện gió. Các mô hình tuabin gió được chỉ định có thể được sử dụng trong các mô hình nhà máy điện gió hoặc để đại diện cho các tuabin gió không có mối quan hệ nhà máy điện gió. Ngoài các mô hình tuabin gió, mô hình nhà máy điện gió có thể bao gồm các mô hình thiết bị phụ trợ như STATCOM thường được sử dụng trong các nhà máy điện gió.

...

- Mức độ chi tiết cao làm tăng độ phức tạp và thời gian tính toán.

- Các mô hình chi tiết cần dữ liệu đầu vào lớn để mô tả các loại tuabin khác nhau.

Mục tiêu của tiêu chuẩn này là xác định các mô hình động tổng quát có thể áp dụng trong các nghiên cứu độ ổn định hệ thống điện. IEEE/CIGRE Thuật ngữ và Định nghĩa về Độ ổn định [11][2] đã phân loại độ ổn định hệ thống điện như Hình 1.

Hình 1 - Phân loại độ ổn định hệ thống điện theo Lực lượng Công tác Chung IEEE/CIGRE về Thuật ngữ và Định nghĩa Độ ổn định

Dựa theo các phân loại này, các mô hình được xây dựng để mô phỏng việc phát điện gió trong các nghiên cứu về hiện tượng mất ổn định ngắn hạn do nhiễu lớn, ví dụ như ổn định điện áp ngắn hạn, ổn định tần số ngắn hạn và ổn định góc ngắn hạn theo các định nghĩa trên Hình 1. Do đó, các mô hình này phù hợp cho mô phỏng động của các sự kiện hệ thống như ngắn mạch (low voltage ride through), mất tải hoặc mất phát [12], và phân chia hệ thống đồng bộ thành các khu vực đồng bộ nhỏ hơn.

Các mô hình phải đầy đủ để mô tả hành vi động của nhà máy điện gió tại điểm kết nối và của tuabin tại các đầu cực, nhưng cũng phải phù hợp cho các nghiên cứu lưới quy mô lớn. Do đó, các mô hình đơn giản hóa được chỉ định để thể hiện phản ứng điển hình của các công nghệ đã biết.

Các mô hình nhà máy điện gió được đưa ra trong tiêu chuẩn này dành cho phản ứng thứ tự thuận tần số cơ bản [2].

Các giới hạn của mô hình:

...

- Không nhằm nghiên cứu hiện tượng tương tác dưới đồng bộ.

- Không nhằm nghiên cứu dao động do biến đổi tốc độ gió theo không gian và thời gian.

- Không bao gồm các hiện tượng như nhiễu sóng, nhấp nháy hoặc phát xạ EMC khác đã được bao phủ trong loạt tiêu chuẩn IEC 61000.

- Mô hình hệ thống phát điện có tính phi tuyến cao, đã được tuyến tính hóa cho việc phân tích.

- Tài liệu không đề cập đến tính toán ngắn mạch cụ thể.

- Không áp dụng cho các trường hợp các nhà máy điện bị cô lập không có phát đồng bộ.

- Không dành cho nghiên cứu các tình huống có tỷ lệ ngắn mạch dưới 3 (có thể chấp nhận tỷ lệ thấp hơn nếu được xác minh theo phần 27-2).

- Mô hình bị giới hạn bởi các đặc tính chức năng trong Điều 5.

Các bên liên quan tiềm năng sử dụng mô hình:

...

- Chủ đầu tư nhà máy điện gió có trách nhiệm cung cấp mô hình cho TSO hoặc DSO trước khi vận hành.

- Nhà sản xuất tuabin cung cấp mô hình tuabin cho chủ sở hữu.

- Nhà phát triển phần mềm mô phỏng hệ thống điện hiện đại.

- Các tổ chức chứng nhận mô hình tuabin độc lập.

- Tư vấn đại diện TSOs, DSOs hoặc chủ đầu tư.

- Các tổ chức giáo dục và nghiên cứu có thể hưởng lợi từ các mô hình tổng quát.

HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ -

PHẦN 27-1: MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VỀ ĐIỆN - MÔ HÌNH CHUNG

...

Part 27-1: Electrical simulation models - Generic models

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các mô hình mô phỏng về điện tiêu chuẩn dành cho tuabin gió và nhà máy điện gió. Các mô hình này là mô hình thứ tự thuận, được thiết kế để sử dụng trong các phân tích ổn định hệ thống điện và lưới điện. Điều này áp dụng cho việc mô phỏng động trong các tình huống ổn định ngắn hạn của hệ thống điện.

Tiêu chuẩn này quy định các thuật ngữ và thông số chung cho các mô hình mô phỏng điện. Các mô hình này được thiết kế cho các cấu trúc và cấu hình nhà máy điện gió thông dụng, hiện đang phổ biến trên thị trường. Mô hình nhà máy điện gió bao gồm các tuabin gió, hệ thống điều khiển, và các thiết bị phụ trợ. Các mô hình được mô tả dưới dạng mô đun, cho phép áp dụng linh hoạt với các khái niệm nhà máy điện gió trong tương lai và các loại tuabin gió khác nhau.

Tiêu chuẩn này cũng đưa ra các mô hình mô phỏng điện cho các cấu trúc, khái niệm, và cấu hình tuabin gió thông dụng hiện nay. Mục tiêu của các mô hình này là mô tả đặc tính điện của tuabin gió tại các điểm kết nối. Các mô hình tuabin gió được mô tả theo cách mô đun, cho phép linh hoạt trong việc áp dụng cho các khái niệm tuabin gió tương lai. Các mô hình được chỉ định có thể được sử dụng trong mô phỏng nhà máy điện gió hoặc để đại diện cho các tuabin gió hoạt động độc lập, không liên quan đến nhà máy điện gió.

Các mô hình mô phỏng điện được quy định trong TCVN 10687-27-1( IEC 61400-27-1) có thể hoạt động độc lập với bất kỳ công cụ phần mềm mô phỏng nào.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

IEC 60050-415:1999, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 415: Wind turbine generator systems (available at www.electropedia.org) (Từ điển kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Phần 415: Hệ thống máy phát tuabin gió (có sẵn tại www.electropedia.org))

...

IEC 61970-302, Energy management system application program interface (EMS-API) - Part 302: Common information model (CIM) dynamics (Giao diện chương trình ứng dụng hệ thống quản lý năng lượng (EMS-API) - Phần 302: Mô hình thông tin chung (CIM) động 3 Thuật ngữ, định nghĩa, chữ viết tắt và chỉ số dưới)

3.1 Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong IEC 60050-415 và các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1.1

Thiết bị phụ trợ (auxiliary equipment)

STATCOM hoặc các thiết bị khác hỗ trợ cho tuabin gió trong nhà máy điện gió.

3.1.2.

Công suất khả dụng (available power)

Công suất tối đa có thể đạt được dựa trên tốc độ gió, công suất định mức, giới hạn tốc độ rôto, và giới hạn góc pitch.

...

3.1.3

Đơn vị cơ sở (base unit)

Đơn vị của giá trị tham số, là giá trị cơ sở theo đơn vị tương đối nếu giá trị tham số được cho bằng đơn vị tương đối hoặc là theo đơn vị vật lý nếu giá trị tham số được cho bằng đơn vị vật lý.

3.1.4

Khả năng vượt qua sự cố (fault ride through)

Khả năng của tuabin gió hoặc nhà máy điện gió duy trì kết nối trong các tình huống sụt áp (khả năng vượt qua sụt áp) và quá điện áp (khả năng vượt qua quá điện áp).

3.1.5

Quy ước dấu của máy phát (generator sign convention)

Quy ước về dấu cho các thành phần tác dụng và phản kháng của dòng điện và công suất ví dụ như từ tua bin gió hoặc một bộ phận bù công suất phản kháng.

...

3.1.6

Mô hình chung (generic model)

Mô hình có thể được điều chỉnh để mô phỏng các loại tuabin gió hoặc nhà máy điện gió khác nhau bằng cách thay đổi các tham số của mô hình.

3.1.7

Biến lưới (grid variable)

Điện áp, dòng điện, hoặc tần số.

3.1.8

Điểm kết nối mở rộng (hook)

Đầu vào hoặc đầu ra từ một mô đun không được sử dụng trong các mô hình chung được quy định trong tiêu chuẩn này nhưng có thể được sử dụng để mở rộng các mô hình chung vượt ra ngoài phạm vi của IEC 61400-27-1, ví dụ để phù hợp với các mô hình của nhà sản xuất hoặc để đáp ứng các yêu cầu kết nối lưới điện cụ thể của quốc gia.

...

Bước thời gian tích phân (integration time step)

Khoảng thời gian giữa hai bước giải pháp số liên tiếp của các phương trình vi phân trong mô hình mô phỏng.

3.1.10

Mô-đun (module)

Phần của một mô hình có cấu trúc dạng mô-đun.

3.1.11

Thành phần (thứ tự) nghịch (của hệ thống ba pha) (negative (sequence) component (of a three-phase system))

Một trong ba thành phần thứ tự đối xứng tồn tại trong hệ thống ba pha không đối xứng của các đại lượng hình sin, được xác định bằng biểu thức toán học số phức như sau:

...

[NGUỒN: IEC 60050-448:1995, 448-11-28]

3.1.12

Công suất tác dụng danh nghĩa (nominal active power)

Giá trị danh nghĩa của công suất tác dụng do nhà sản xuất công bố và được sử dụng làm đơn vị cơ sở cho tất cả các loại công suất (công suất hoạt động, công suất phản kháng, công suất biểu kiến).

[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.15, đã chỉnh sửa - Xóa "tuabin gió" khỏi định nghĩa]

3.1.13

Tần số danh nghĩa (nominal frequency)

Giá trị danh nghĩa của tần số của tuabin gió được nhà sản xuất công bố.

3.1.14

...

Giá trị danh nghĩa của điện áp giữa các pha của tuabin gió được nhà sản xuất công bố.

3.1.15

Khả năng vượt qua quá điện áp (over voltage ride through)

Khả năng của tuabin gió hoặc nhà máy điện gió duy trì kết nối trong quá trình điện áp tăng vọt.

3.1.16

Pha (phasor)

Giá trị biên độ phức hiệu dụng (complex RMS value)

Giá trị biên độ phức hiệu dụng RMS biểu diễn một đại lượng hình sin bằng một số phức có đối số bằng pha ban đầu và độ lớn bằng giá trị RMS.

Chú thích 1: Đối với đại lượng pha là trong đó là giá trị RMS và là pha ban đầu. Một giá trị biên độ phức hiệu dụng cũng có thể được biểu diễn bằng đồ họa.

...

Chú thích 3: Biểu diễn tương tự với độ lớn bằng biên độ cũng đôi khi được gọi là "pha".

[NGUỒN: IEC 60050-103:2017, 103-07-14]

3.1.17.

Điểm đấu nối (point of connection)

Điểm tham chiếu trên hệ thống điện nơi cơ sở điện của người dùng được kết nối.

[NGUỒN: IEC 60050-617:2009, 617-04-01]

3.1.18.

Thành phần (thứ tự) thuận (của hệ thống ba pha) (positive (sequence) component (of a three-phase system))

Một trong ba thành phần thứ tự đối xứng tồn tại trong hệ thống ba pha đối xứng và không đối xứng của các đại lượng hình sin và được xác định bởi biểu thức toán phức sau.

...

[NGUỒN: IEC 60050-448:1995, 448-11-27]

3.1.19.

Thiết bị điện (power device)

Tuabin gió hoặc thiết bị phụ trợ

3.1.20.

Ổn định hệ thống điện (power system stability))

Khả năng của hệ thống điện khôi phục trạng thái xác lập, được đặc trưng bởi sự hoạt động đồng bộ của các máy phát điện sau khi xảy ra sự cố do biến đổi công suất hoặc kháng điện.

Chú thích 1: Nhóm Nhiệm vụ Chung IEEE/CIGRE về Thuật ngữ và Định nghĩa ổn định: Ổn định hệ thống điện là khả năng của hệ thống điện, với một điều kiện vận hành ban đầu cho trước, để khôi phục lại trạng thái cân bằng sau một sự cố vật lý, với hầu hết các biến số hệ thống vẫn nằm trong giới hạn để đảm bảo phần lớn hệ thống vẫn nguyên vẹn.

[NGUỒN: IEC 60050-603:1986, 603-03-01, đã chỉnh sửa - thêm Chú thích 1]

...

Công suất ngắn mạch (short-circuit power)

Tích của dòng điện ngắn mạch tại một điểm của hệ thống và một điện áp danh nghĩa, thường là điện áp hoạt động.

Chú thích 1: Khi sử dụng đơn vị vật lý cho dòng điện dây (A) và điện áp danh nghĩa (V), tích số cũng cần bao gồm thêm hệ số .

[NGUỒN: IEC 60050-601:1985, 601-01-14, đã chỉnh sửa - "conventional" đã được thay thế bằng "danh nghĩa"]

3.1.22.

Tỷ số ngắn mạch (short-circuit ratio)

Tỷ số giữa công suất ngắn mạch tại Điểm đấu nối với công suất tác dụng của nhà máy điện gió hoặc tuabin gió.

3.1.23.

Trạng thái ổn định của hệ thống (steady state of a system)

...

[NGUỒN: IEC 60050-603:1986, 603-02-06]

3.1.24.

Biến số trạng thái hệ thống (system state variables)

Các đại lượng biến đổi liên quan đến trạng thái điện của một hệ thống.

VÍ DỤ: Điện áp, dòng điện, công suất, điện tích, lưu lượng từ.

[NGUỒN: IEC 60050-603:1986, 603-02-02]

3.1.25.

Khả năng vượt qua sụt áp (under voltage ride through)

Khả năng của tuabin gió hoặc nhà máy điện gió duy trì kết nối trong quá trình sụt áp.

...

Giảm điện áp (voltage dip)

Sự sụt giảm đột ngột của điện áp tại một điểm trong hệ thống điện, sau đó điện áp sẽ được phục hồi sau một khoảng thời gian ngắn, thường kéo dài từ vài chu kỳ sóng sin của điện áp đến vài giây.

[NGUỒN: IEC 60050-614:2016, 614-01-08]

3.1.27.

Tăng điện áp (voltage swell)

Sự tăng đột ngột và tạm thời của điện áp trong hệ thống điện, vượt quá giá trị danh nghĩa, kèm theo sự thay đổi về pha của điện áp.

[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.27]

3.1.28.

Nhà máy điện gió (wind power plant)

...

3.1.29.

Tuabin gió (wind turbine)

Thiết bị quay trong đó năng lượng cơ học của gió được chuyển đổi thành một dạng năng lượng khác.

[NGUỒN: IEC 60050-415:1999,1987, 415-01-01]

3.1.30.

Điểm đấu nối tuabin gió (wind turbine terminals)

Điểm đấu nối được xác định bởi nhà sản xuất tuabin gió, nơi tuabin gió có thể được kết nối với hệ thống thu thập điện.

[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.25]

3.1.31

...

Đây là một trong ba thành phần thứ tự đối xứng tồn tại trong một hệ thống ba pha không đối xứng, được xác định bằng biểu thức toán học phức sau:

Trong đó X_L1, X_L2 và X_L3 là các giá trị phức của đại lượng pha tương ứng, và X biểu thị các pha dòng điện hoặc điện áp của hệ thống.

[NGUỒN: IEC 60050-448:1995, 448-11-29]

3.2 Chữ viết tắt và chỉ số dưới

3.2.1 Chữ viết tắt

Tiêu chuẩn này sử dụng các chữ viết tắt sau:

ACL

aggregated collector line

...

asynchronous generator

máy phát điện không đồng bộ

AUX

auxiliary equipment

thiết bị phụ trợ

AUXT

AUX terminals

đầu nối AUX

...

DC link capacitor

tụ điện liên kết DC

circuit breaker

máy cắt

chopper

bộ biến đổi xung

CIGRE

...

Hội đồng quốc tế về Hệ thống điện Lớn

CRB

crowbar

mạch bảo vệ kém điện áp

DCL

DC link

liên kết DC

DFAG

doubly fed asynchronous generator

...

FRT

fault ride through

khả năng vượt qua sự cố [3]

gearbox

hộp số

IEEE

The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.

Viện Kỹ sư Điện và Điện tử Hoa Kỳ

...

mechanically switched capacitor bank, which is not switched dynamically during voltage dips

bộ tụ điện được chuyển đổi cơ học, không được chuyển mạch linh hoạt trong quá trình sụt áp

NERC

The North American Electric Reliability Corporation

Tổ chức Đảm bảo Điện năng Bền vững Bắc Mỹ.

NLTC

no-load tap changer

bộ điều chỉnh nấc không tải

OLTC

...

bộ điều chỉnh nấc có tải

OVRT

over voltage ride through

khả năng vượt qua quá điện áp

power device

thiết bị điện

POC

point of connection of WP điểm đấu nối của WP

...

p-u.

per-unit

trên đơn vị

ROCOF

rate of change of frequency

tốc độ thay đổi tần số

SCADA

supervisory control and data acquisition

hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu

...

synchronous generator

máy phát điện đồng bộ

STATCOM

static synchronous compensator based on a power electronics voltage- source converter

bộ bù đồng bộ tĩnh dựa trên bộ chuyển đổi công suất nguồn áp điện tử công suất

svc

static var compensator

bộ bù tĩnh

...

máy biến áp

TRWP

WP transformer

máy biến áp WP

TRWT

WT transformer

máy biến áp WT

TSC

thyristor switched capacitor bank, which is switched dynamically during voltage dip

...

UVRT

under voltage ride through

khả năng vượt qua sụt áp

VRRAG

asynchronous generator with variable resistance rôto

máy phát điện không đồng bộ với điện trở rôtor thay đổi

wind power plant

nhà máy điện gió

...

wind turbine

tuabin gió

WTR

WT rôtor

rôto của tuabin gió

WTT

WT terminals

đầu nối của tuabin gió

3.2.2 Chỉ số dưới

...

steady state at zero time for initialisation

trạng thái ổn định ở thời điểm 0 để khởi tạo

ACL

aggregated collector line

đường dây kết nối chung

airgap

khe hở không khí

AUX

...

thiết bị phụ trợ

base

per-unit base value

giá trị cơ bản trên mỗi đơn vị

cmd

current command to generator system

lệnh dòng điện đến hệ thống máy phát

Com

communicated variable (output from communication module)

...

delayed

bị trì hoãn

drt

drive train

hệ thống truyền động

DTD

active drive train damping

hệ thống giảm chấn truyền động chủ động

...

controller input error

lỗi đầu vào bộ điều khiển

gen

generator

máy phát điện

generator system

hệ thống máy phát điện

init

...

giá trị ban đầu

filt

filtered variable

biến đã lọc

FRT

fault ride through

khả năng vượt qua sự cố

hook

...

max

maximum

tối đa

min

minimum

tối thiểu

nominal

danh nghĩa

...

on-load tap changer

bộ điều áp dưới tải

ord

active or reactive power order from WT controller

lệnh công suất tác dụng hoặc phản kháng từ bộ điều khiển tuabin gió

active component

thành phần tác dụng

...

thiết bị điện

reactive component

thành phần phản kháng

ref

controller reference value

giá trị tham chiếu của bộ điều khiển

sys

power system

...

torque controller

bộ điều khiển mô-men xoắn

voltage

điện áp

WTref

WT reference value

giá trị tham chiếu của tuabin gió (WT)

...

under voltage ride through

khả năng vượt qua sụt áp

variable at WTT

biến tại đầu nối của tua bin gió (WTT)

WTC

grid measurement for the WT controller

đo lường lưới điện cho bộ điều khiển tuabin gió (WT)

WTP

...

đo lường lưới điện cho bảo vệ lưới điện của nhà máy điện gió (WP)

WTR

WT rotor

rôto của tuabin gió (WT)

4 Ký hiệu và đơn vị

4.1 Yêu cầu chung

Trong tiêu chuẩn này, giá trị của điện áp và dòng điện được mặc định là giá trị cơ bản thành phần thứ tự thuận, trừ khi có chỉ dẫn khác.

Các ký hiệu sử dụng trong toàn bộ tài liệu được liệt kê tại 4.2. Ngoài ra, các ký hiệu bổ sung được sử dụng trong sơ đồ khối của các mô-đun tại Điều 7 và Phụ lục B nhằm đại diện cho các thông số của mô-đun, và các thông số này được mô tả chi tiết trong các bảng kèm theo các hình ảnh trong từng mô-đun tương ứng. Những ký hiệu này chỉ được sử dụng trong phạm vi của mô-đun cụ thể và vì vậy không lặp lại trong danh sách ký hiệu tại 4.2.

Chữ thường được sử dụng để biểu thị các biến theo đơn vị phần trăm, trong khi chữ hoa được dùng cho các biến có đơn vị vật lý. Đối với các biến có đơn vị vật lý, đơn vị đo lường sẽ được đặt trong dấu ngoặc đơn. Đối với các biến theo đơn vị phần trăm, đơn vị tương đối cơ bản" sẽ được đặt trong dấu ngoặc đơn. Dòng điện, công suất hoạt động, và công suất phản kháng đều tuân theo quy ước dấu của máy phát.

...

φ_init

Góc pha ban đầu (độ)

Góc pitch (độ)

T_init

Mômen xoắn ban đầu (T_base)

T_base

Giá trị cơ bản của mômen trên mỗi đơn vị

ω_gen

...

ω_ref

Tốc độ quay tham chiếu (Ω_base)

ω_WTR

Tốc độ quay WTR (Ω_base)

Ω_base

Tốc độ quay hệ đơn vị tương đối cơ bản

Ω_n

Tốc độ quay danh nghĩa của máy phát điện (rad/s)

f_AUXPfilt

...

f_n

Tần số lưới danh nghĩa (50 Hz hoặc 60 Hz)

F_FRT

Cờ báo hiệu vượt qua sự cố (0,1,2)

F_OCB

Cờ báo hiệu máy cắt mở (0,1)

f_WTCfilt

Đo tần số lưới đã lọc cho điều khiển WT (f_n)

f_WTPfilt

...

f_sys

Tần số hệ thống điện toàn cục áp dụng cho tần số đo bởi vì góc pha được tính toán trong khung tham chiếu của trạm tương ứng (f_n)

f_WPfilt

Tần số đo của WP đã được lọc (f_n)

f_WPfiltCom

Tần số đo của WP đã được lọc kết nối tới WP (f_n)

F_WPFRT

Cờ báo hiệu WP vượt qua sự cố

f_wt

...

i_AUX

Pha dòng điện AUXT trong tọa độ hệ thống điện (/_base)

/_base

Dòng điện pha hệ đơn vị tương đối cơ bản

i_c_onv

Bộ chuyển đổi công suất pha dòng điện trong hệ tọa độ hệ thống điện (/_base)

i_gs

Pha dòng máy phát điện trong tọa độ hệ thống điện (/_base)

i_WP

...

i_WT

Pha dòng điện WTT trong tọa độ hệ thống điện (/_base)

i_pcmd

Lệnh dòng điện tác dụng tới hệ thống máy phát (/_base)

i_pmax

Dòng điện tác dụng tối đa (/_base)

i_qcmd

Lệnh dòng điện phản kháng tới hệ thống máy phát (/_base)

i_qmax

...

i_qmin

Dòng điện phản kháng tối thiểu (/_base)

Mômen quán tính

n_gear

Tỷ số truyền cơ học giữa WTR và máy phát điện

p_ag

Công suất máy phát điện (khe hở không khí) (S_base)

p_aero

...

p_AUXref

Tham chiếu nguồn hoạt động của AUX (S_base)

p_PDref

Tham chiếu công suất tác dụng PD (S_base)

p_PDrefCom

Tham chiếu công suất tác dụng PD được truyền tới PD (S_base)

p_init

Công suất ban đầu (S_base)

p_ord

...

P_WTn

Công suất tác dụng danh nghĩa của tuabin gió (W)

P_WPn

Công suất tác dụng danh nghĩa của nhà máy điện gió (W)

p_WPfilt

Đo công suất tác dụng của nhà máy điện gió đã qua lọc (S_base)

p_WPfiltCom

Đo công suất tác dụng của nhà máy điện gió đã qua lọc và truyền tới nhà máy điện gió (S_base)

p_WPref

...

p_WPrefCom

Tham chiếu công suất tác dụng của nhà máy điện gió được truyền tới nhà máy điện gió (S_base)

p_WTCfilt

Đo công suất tác dụng đã qua lọc để điều khiển _{tuabin
gió}(S_base)

p_WTref

Tham chiếu công suất tác dụng của WTT (S_base)

q_AUXCfilt

Đo công suất phản kháng đã qua lọc cho điều khiển thiết bị phụ trợ (S_base)

q_max

...

q_min

Công suất phản kháng tối thiểu (S_base)

q_WPfilt

Đo công suất phản kháng của nhà máy điện gió đã qua lọc (S_base)

q_WPfiltCom

Đo công suất phản kháng của nhà máy điện gió đã qua lọc và truyền tới nhà máy điện gi (S_base)

q_WTCfilt

Đo công suất phản kháng đã qua lọc cho điều khiển tuabin gió (S_base)

q_WTmax

...

q_WTmin

Công suất phản kháng tối thiểu của WTT (S_base)

r_rot

Điện trở Rôto VRRAG (Z_base)

S_AUXn

Công suất biểu kiến danh nghĩa của thiết bị phụ trợ (S_base)

S_base

Đơn vị công suất p.u. dựa trên

T_s

...

U_AUX

Điện áp pha tức thời trong hệ tọa độ hệ thống điện (U_AUXn)

U_AUXCfilt

Điện áp đo đã lọc cho bảo vệ nguồn phụ trợ (U_base)

U_AUXn

Điện áp pha - pha danh nghĩa tại AUXT (V)

U_AUXPfilt

Điện áp đo đã lọc cho nguồn điều khiển phụ trợ (U_base)

U_base

...

u_conv

Pha điện áp trong hệ thống điện (U_base)

u_gs

Pha điện áp máy phát WT trong hệ tọa độ hệ thống điện (U_base)

u_WP

Điện áp pha WP trong hệ tọa độ hệ thống điện (U_base)

u_WPfilt

Điện áp đo đã lọc (U_base)

u_WPfiltCom

...

U_WPn

Điện áp pha-pha danh nghĩa tại POC của WP (V)

u_WT

Pha điện áp WTT trong tọa độ hệ thống điện (U_base)

u_WTC

Đo điện áp chưa lọc cho điều khiển WT (U_base)

U_WTPfilt

Đo điện áp đã lọc cho điều khiển WT (U_base)

U_WTn

...

U_WTPfilt

Đo điện áp để bảo vệ lưới điện WT (U_base)

X_AUXref

Công suất phản kháng AUX tham chiếu AUX hoặc điện áp pha-pha tham chiếu, tùy thuộc vào chế độ điều khiển AUX (X_base)

X_base

Công suất phản kháng hoặc điện áp trong hệ đơn vị tương đối cơ bản p.u. dựa trên

X_PDref

Công suất phản kháng AUX tham chiếu hoặc tham chiếu điện áp pha-pha, tùy thuộc vào chế độ điều khiển PD (X_base)

X_WPref

...

X_WPrefCom

Tham chiếu công suất phản kháng WP hoặc tham chiếu điện áp pha-pha được truyền đến WP (X_base)

X_WTref

Tham chiếu công suất phản kháng WTT hoặc tham chiếu điện áp pha-pha, tùy thuộc vào chế độ điều khiển WT (X_base)

Z_base

Đơn vị tương đối cơ bản của kháng điện

5 Đặc tả chức năng của các mô hình

5.1 Thông số chung của mô hình

Các mô hình trong tiêu chuẩn này được xây dựng dựa trên các thông số chung[4]) sau [13]:

...

- Các mô hình chủ yếu phục vụ nghiên cứu về ổn định hệ thống điện và cần phải phản ánh đầy đủ đặc tính động thứ tự thuận trong các tình huống sau:

• Ngắn mạch đối xứng, bao gồm sự cố có trở kháng biến thiên, đặc biệt là ngoài nhà máy điện gió và trong quá trình phục hồi điện áp;

• Nhiễu động tần số lưới[5]);

• Dao động cơ điện của Rôto máy phát đồng bộ (thường từ 0,2 Hz đến 4 Hz), và thay đổi giá trị tham chiếu;

• Thay đổi giá trị tham chiếu.

- Các mô hình cần phải đáp ứng với tần số cơ bản thứ tự thuận [6]).

- Các mô hình phải phù hợp với các độ lệch tần số hệ thống điện thông thường (đề xuất ± 6 % so với tần số danh nghĩa).

- Các mô hình cần có khả năng xử lý các nhảy pha trong mô phỏng số học.

- Các mô hình phải hiệu lực với các biến thiên điện áp xác lập trong phạm vi từ 0,85 đến 1,15 p.u..

...

- Khung thời gian mô phỏng động chủ yếu là từ 10 giây đến 30 giây, với giả định tốc độ gió không đổi trong khoảng thời gian đó.

- Các mô hình nên hoạt động với các bước thời gian tích phân lên đến ¼ chu kỳ [9]). Do đó băng thông của mô hình không được vượt quá 15 Hz [10]).

- Các mô hình có thể khởi tạo tới trạng thái xác lập từ phương án dòng công suất ở toàn bộ hoặc một phần công suất danh nghĩa.

- Các điều kiện bên ngoài như tốc độ gió nên được xem xét một cách ngầm định thông qua công suất khả dụng.

- Các mô hình cần ổn định số học để áp dụng cho cả hệ thống ngắn mạch cao và thấp. Các nhà cung cấp thiết bị phải xác định tỷ lệ ngắn mạch tối thiểu và/hoặc điều kiện hệ thống phù hợp với thiết bị cụ thể.

- Các mô hình cần được chỉ định rõ ràng với sơ đồ khối, giải thích về các thành phần phi tuyến và phương trình liên quan, và thảo luận về các vấn đề khởi tạo đặc biệt. Điều này sẽ giúp các nhà cung cấp phần mềm triển khai mô hình dễ dàng. Tiêu chuẩn không mô tả các thuật toán cụ thể trong các công cụ mô phỏng thời gian, mà chỉ mô tả các mối quan hệ tuyến tính, phi tuyến và vi phân được mô hình hóa.

- Các mô hình chung bao gồm các mô-đun chung cho hệ thống bảo vệ và điều khiển, nhưng có thể áp dụng cho các hệ thống cụ thể của từng nhà sản xuất. Các mô hình cần có khả năng tham số hóa dễ dàng để đại diện cho bất kỳ hệ thống cụ thể nào của nhà sản xuất, thực hiện qua việc định nghĩa các mô-đun riêng biệt cho bảo vệ và điều khiển, cấu trúc mô-đun này cho phép thay thế các mô-đun hệ thống điều khiển và bảo vệ chung bằng các mô-đun cụ thể của nhà sản xuất.

- Các mô hình chung cho phép mô phỏng các tùy chọn điều khiển khác nhau tùy thuộc vào các chế độ điều khiển được quy định và các tham số điều khiển khác. Tập hợp các tùy chọn điều khiển được đưa vào là tùy chọn và do nhà sản xuất quy định. Đối với mỗi tùy chọn điều khiển được đưa vào, nhà sản xuất phải quy định các thông số điều khiển tương ứng.

5.2 Các mô hình tuabin gió

...

- Các mô hình tuabin gió được chỉ định có thể được sử dụng trong các mô hình nhà máy điện gió hoặc để đại diện cho các tuabin gió không liên quan đến nhà máy điện gió.

- Tiêu chuẩn cung cấp một mô tả hình thức cho một tập hợp các mô hình mô phỏng chung, bao gồm phần lớn các loại tuabin gió hiện có, cũng như một cấu trúc để xây dựng các mô hình cho các loại tuabin gió trong tương lai.

- Các mô hình bao gồm ít nhất bốn loại công nghệ tuabin gió hiện có: máy phát không đồng bộ thông thường, máy phát điện không đồng bộ với điện trở rôto biến thiên, máy phát điện không đồng bộ nguồn kép và tua bin gió sử dụng biến tần toàn bộ.

- Từ góc độ nghiên cứu hệ thống điện, tuabin gió hiện có thường được phân loại thành bốn loại A-D [15] hoặc 1-4 [16], Theo thuật ngữ của NERC, bốn loại này có các đặc điểm sau:

• Loại 1: Tua bin gió với máy phát điện không đồng bộ kết nối trực tiếp lưới điện với điện trở rôto cố định (thường là loại lồng sóc).

• Loại 2: Tua bin gió với máy phát điện không đồng bộ kết nối trực tiếp lưới điện với điện trở rôto biến đổi.

• Loại 3: Tua bin gió với máy phát điện không đồng bộ nguồn kép (stator và rôto kết nối trực tiếp lưới điện thông qua bộ biến đổi công suất.

• Loại 4: Tua bin gió kết nối với lưới điện thông qua bộ biến đổi công suất toàn phần.

- Bảo vệ kém tần số/kém điện áp và bảo vệ dưới tần số/chế độ điện áp thấp nên được mô hình hóa để cho phép mô phỏng chính xác việc ngắt kết nối tuabin gió sau các sự cố lưới.

...

- Động học của các vòng khóa pha không được bao gồm trong các mô hình [12]).

- Mô hình nên bao gồm khả năng công suất phản kháng của tuabin gió.

5.3 Mô hình nhà máy điện gió

Các mô hình WP trong tiêu chuẩn này được xây dựng theo các thông số chung như sau:

- Trong các nghiên cứu về ổn định hệ thống điện, thường chỉ cần sử dụng một mô hình tổng hợp duy nhất cho tất cả các WT trong một WP. Đối với các WP lớn, có thể sử dụng nhiều mô hình tổng hợp cho các WT cùng loại hoặc khác loại. Trong trường hợp này, tất cả các mô hình WT trong WP sẽ nhận cùng các giá trị tham chiếu từ bộ điều khiển WP.

- Bộ điều khiển WP đo các thông số như điện áp, tần số, công suất tác dụng và công suất phản kháng tại POC, sau đó tính toán các tín hiệu tham chiếu để truyền đến các mô hình WT.

- WP có hai bộ điều khiển chính: Bộ điều khiển công suất phản kháng/điện áp có khả năng điều chỉnh hệ số công suất, công suất phản kháng hoặc điện áp. Các mô hình bộ điều khiển công suất phản kháng và điện áp nhận biết khả năng giới hạn công suất phản kháng thông qua các giới hạn trong mô hình WT.

- Mô hình WP có thể điều khiển một điểm đấu nối (POC).

- Bộ điều khiển công suất/tần số điều chỉnh công suất tác dụng tại POC dựa trên tần số hoặc phản ứng với các thay đổi tham chiếu từ bên ngoài. Giá trị tham chiếu công suất tác dụng có thể là giá trị tuyệt đối (áp dụng cho công suất danh nghĩa) hoặc giá trị tương đối (áp dụng cho công suất khả dụng), và mô hình điều khiển công suất phải thể hiện được các hạn chế trong công suất khả dụng.

...

Nếu điện áp tại POC giảm dưới một ngưỡng giá trị nhất định, biến trạng thái sẽ bị đóng băng. Khi điện áp trở lại mức bình thường, bộ điều khiển sẽ tiếp tục hoạt động, bắt đầu từ các giá trị bị đóng băng hoặc từ giá trị khác được chỉ định.

- Mô hình WP phải cung cấp khả năng bù giảm điện áp.

- Sự phối hợp giữa các bộ điều khiển WP, OLTC, SVC, hoặc các bộ điều khiển phụ trợ khác ở cấp độ trang trại gió có thể được thực hiện thông qua một bộ điều khiển giám sát, sử dụng các tín hiệu tham chiếu bên ngoài đến WP. Tuy nhiên, việc mô hình hỏa các bộ điều khiển giám sát này không nằm trong phạm vi của tiêu chuẩn này.

6 Đặc tả hình thức của cấu trúc mô hình mô đun.

6.1 Quy định chung

Điều 6 cung cấp các đặc tả hình thức về cấu trúc mô hình tổng hợp cho các mô hình WT, AUX, và WP chung. Các đặc tả này được phát triển nhất quán với các yêu cầu chức năng trong Điều 5 và tham chiếu đến các mô-đun chi tiết trong Điều 7.

Cấu trúc của mỗi mô hình tổng hợp được mô tả bằng sơ đồ khối, xác định rõ ràng các mô-đun sử dụng cũng như các biến đầu vào và đầu ra được truyền giữa các mô-đun. Mô hình phải được thiết kế dưới dạng modul, cho phép người dùng dễ dàng truy cập các biến đầu vào và đầu ra cũng như các tham số của từng mô-đun. Việc truy cập các biến đầu vào và đầu ra từ các mô-đun giúp người dùng có thể tùy chỉnh mô hình, chẳng hạn như việc tạo ra một mô hình cụ thể theo yêu cầu của nhà sản xuất

Các mô hình WT được chỉ định trong Điều 6.2 có thể được sử dụng riêng lẻ mà không cần kết hợp với mô hình WP hoặc có thể tích hợp vào mô hình WP được chỉ định trong Điều 6.3. Trong cả hai trường hợp, mô hình WT có thể đại diện cho một nhóm lớn các WT hoặc một WT đơn lẻ.

6.2 Mô hình tuabin gió

...

Mục tiêu của Điều 6.2 là cung cấp một đặc tả chi tiết về một tập hợp các mô hình mô phỏng WT chung, bao quát hầu hết các loại WT hiện có và cung cấp một cấu trúc nền tảng phù hợp cho việc phát triển các mô hình WT trong tương lai.

Tiêu chuẩn này áp dụng cấu trúc mô hình WT tổng quát được minh họa trên Hình 2. Các mũi tên thể hiện sự truyền biến từ một khối sang khối khác, trong khi đó các đường đậm biểu thị các hệ thống điện được chỉ định bằng sơ đồ đơn tuyến.

Hình 2 - Cấu trúc chung của mô hình WT

Mô hình WT có thể nhận các giá trị tham chiếu từ mô hình hệ thống điều khiển WP như mô tả trong 6.3 hoặc từ các nguồn khác được người dùng chỉ định. Bộ giá trị tham chiếu này có thể thay đổi tùy thuộc vào loại WT, nhà sản xuất WT và chế độ hoạt động. Các giá trị tham chiếu chính trong các mô hình WT tổng quát bao gồm:

- Giá trị tham chiếu công suất hoạt động.

- Giá trị tham chiếu công suất phản kháng.

- Giá trị tham chiếu điện áp.

Lưu ý rằng mô hình WT cũng có thể mô phỏng chế độ điều khiển hệ số công suất. Tuy nhiên, trong trường hợp này, giá trị tham chiếu hệ số công suất của WP được giả định là không thay đổi trong suốt quá trình mô phỏng.

...

6.2.2.1 Định nghĩa loại 1

WT loại 1 sử dụng máy phát không đồng bộ kết nối trực tiếp với lưới điện, nghĩa là không sử dụng bộ chuyển đổi công suất công suất. Hầu hết các WT loại 1 được trang bị bộ khởi động mềm, nhưng chi tiết này không được bao gồm trong mô hình loại 1.

Các loại WT loại 1 có thể có góc pitch cố định hoặc hệ thống pitch cho phép các cánh quay ra khỏi trạng thái mất hiệu suất (góc pitch dương) hoặc vào trạng thái mất hiệu suất (góc pitch âm, cũng được gọi là điều khiển công suất tác dụng hoặc điều khiển công suất Combi Stall®). Điều khiển góc pitch được sử dụng trong một số loại WT loại 1 trong việc điều khiển UVRT chủ động [17].

Do đó, có hai mô hình loại 1 được chỉ định trong 6.2.2.2 và 6.2.2.3:

- Loại 1A: WT với góc pitch cố định.

- Loại 1B: WT với hệ thống điều khiển góc pitch UVRT.

6.2.2.2 Cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 1A

Hình 3 - Cấu trúc mô-đun của mô hình loại 1A WT.

...

CHÚ THÍCH: Mô-đun khí động học được bao gồm trên Hình ảnh, nhưng nó chỉ đại diện cho một mô-men xoắn khí động học đơn giản và không thay đổi.

Bảng 1 liệt kê các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 1A, bao gồm các tham chiếu đến các thông số kỹ thuật của các mô-đun trong Điều 7.

Bảng 1 - Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 1A.

Mô-đun

Số điều khoản

Tiêu đề điều khoản

Khí động học

7.2.1

“Mô-men xoắn khí động học không đổi”

...

7.3.1

“Hai khối lượng”

Hệ thống máy phát điện

7.4.1

“Máy phát điện không đồng bộ”

Hệ thống điện

7.5.1

“Mô-đun gamma hệ thống điện”

Bảo vệ lưới điện điện

...

“Mô-đun bảo vệ lưới điện điện”

Đo lưới điện (để bảo vệ)

7.8.2

“Đo lưới điện”

6.2.2.3 Cấu trúc mô-đun của mô hình loại 1B

Hình 4 minh họa cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 1B. Mô hình này bao gồm điều khiển góc pitch cho chức năng UVRT.

CHÚ THÍCH: Khối khí động học không được thể hiện trong hình vì các hiệu ứng động học đã được tích hợp vào trong mô hình điều khiển góc pitch.

Hình 4 - Cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 1B

...

Bảng 2 - Các mô-đun sử dụng trong mô hình loại 1B

Mô-đun

Số điều khoản

Tiêu đề điều khoản

Khí động học

7.2.1

“Mô-men xoắn khí động học không đổi”

Cơ khí

7.3.1

...

Hệ thống máy phát điện

7.4.1

“Máy phát điện không đồng bộ”

Hệ thống điện

7.5.1

“Mô-đun gamma hệ thống điện”

Điều khiển góc Pitch

7.6.1

“Công suất điều khiển góc Pitch”

...

7.8.1

“Mô-đun bảo vệ lưới điện”

Đo lường lưới điện (để bảo vệ)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

6.2.3 Loại 2

6.2.3.1 Định nghĩa của loại 2

WT loại 2 có nhiều điểm tương đồng với WT loại 1, nhưng điểm khác biệt chính là máy phát không đồng bộ của WT loại 2 được tích hợp thêm điện trở rôto biến đổi r_rot Ngoài ra, WT loại 2 thường đi kèm với hệ thống điều khiển góc pitch để tối ưu hóa hoạt động.

6.2.3.2 Cấu trúc mô-đun của mô hình loại 2

...

CHÚ THÍCH: Khối mô hình khí động học không được thể hiện trong hình vì các hiệu ứng khí động học đã được tích hợp trực tiếp vào mô hình điều khiển góc pitch.

Hình 5 - Cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 2

Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 2 được liệt kê chi tiết trong Bảng 3, kèm theo các tham chiếu đến thông số kỹ thuật của từng mô-đun được trình bày ở Điều 7.

Bảng 3 - Các mô-đun sử dụng trong mô hình loại 2

Mô-đun

Số điều khoản

Tiêu đề điều khoản

Cơ khí

...

“Hai khối lượng”

Hệ thống máy phát điện

7.4.1

“Máy phát điện không đồng bộ”

Hệ thống điện

7.5.1

“Mô-đun gamma hệ thống điện”

Điều khiển góc Pitch

7.6.1

...

Điều khiển máy phát điện

7.7.1

“Điều khiển điện trở rô-to”

Bảo vệ lưới điện điện

7.8.1

“Mô-đun bảo vệ lưới điện điện”

Đo lường lưới điện (để bảo vệ)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

...

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

Đo lường lưới điện (để điều khiển)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

6.2.4 Loại 3

6.2.4.1 Định nghĩa của loại 3

Các WT loại 3 sử dụng máy phát không đồng bộ nguồn kép, trong đó stato được kết nối trực tiếp với lưới điện và rôto được kết nối thông qua một bộ chuyển đổi công suất công suất hai chiều. Một số WT loại 3 bao gồm hoặc bộ biến đổi điện áp 1 chiều hoặc mạch bảo vệ quá điện áp để hỗ trợ vượt qua sự cố điện áp mà không cần bỏ qua hoặc ngắt kết nối bộ chuyển đổi công suất. Mô hình loại 3A được chỉ định dưới đây đại diện cho các tuabin gió loại 3 không có mạch bảo vệ quá điện áp, trong khi mô hình loại 3B đại diện cho các tuabin gió loại 3 có mạch bảo vệ quá điện áp.

6.2.4.2 Cấu trúc mô-đun của các mô hình loại 3A và loại 3B

...

Cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 3A và loại 3B được thể hiện trên Hình 6.

Hình 6 - Cấu trúc mô-đun của các mô hình WT loại 3A và loại 3B

Hình 7 cho thấy cấu trúc mô-đun của các mô hình điều khiển máy phát loại 3.

Hình 7 - Cấu trúc mô-đun điều khiển máy phát của các mô hình loại 3A và loại 3B

Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 3A được liệt kê trong Bảng 4, bao gồm các tham chiếu đến các thông số kỹ thuật của các mô-đun trong Điều 7.

Bảng 4 - Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 3A

Mô-đun

...

Tiêu đề điều khoản

Khí động học

7.2.3 hoặc 7.2.2

“Khí động học hai chiều” hoặc “Khí động học một chiều”

Cơ khí

7.3.1

“Hai khối lượng”

Hệ thống máy phát điện

7.4.2 hoặc 7.4.3

...

Hệ thống điện

7.5.1

“Mô-đun gamma hệ thống điện”

Điều khiển góc Pitch

7.6.2

“Điều khiển góc pitch”

Điều khiển P

7.7.2

“Mô-đun điều khiển P loại 3”

...

7.7.5

“Điều khiển Q”

Giới hạn dòng điện

7.7.6

“Giới hạn dòng điện”

Giới hạn Q

7.7.7 hoặc 7.7.8

“Giới hạn Q không đổi” hoặc “Giới hạn QP và QU”

Bảo vệ lưới điện điện

...

“Mô-đun bảo vệ lưới điện điện”

Đo lường lưới điện (để bảo vệ)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

Đo lường lưới điện (để điều khiển)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 3B được liệt kê trong bảng 5, bao gồm các tham chiếu đến các thông số kỹ thuật của các mô-đun trong Điều 7.

Bảng 5 - Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 3B

...

Số điều khoản

Tiêu đề điều khoản

Khí động học

7.2.3 hoặc 7.2.2

“Khí động học hai chiều” hoặc “Khí động học một chiều”

Cơ khí

7.3.1

“Hai khối lượng”

Hệ thống máy phát điện

...

“Hệ thống máy phát điện loại 3B”

Hệ thống điện

7.5.1

“Mô-đun gamma hệ thống điện”

Điều khiển góc Pitch

7.6.2

“Điều khiển góc pitch”

Điều khiển P

7.7.2

...

Điều khiển Q

7.7.5

“Điều khiển Q”

Giới hạn dòng điện

7.7.6

“Giới hạn dòng điện”

Giới hạn Q

7.7.7 hoặc 7.7.8

“Giới hạn Q không đổi” hoặc “Giới hạn QP và QU”

...

7.8.1

“Mô-đun bảo vệ lưới điện điện”

Đo lường lưới điện (để bảo vệ)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

Đo lường lưới điện (để điều khiển)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

6.2.5 Loại 4

...

WT loại 4 là các tuabin gió kết nối với lưới điện thông qua một bộ chuyển đổi công suất công suất toàn phần. Loại tuabin này có thể sử dụng máy phát điện đồng bộ hoặc không đồng bộ. Đặc biệt, một số WT loại 4 sử dụng máy phát điện đồng bộ truyền động trực tiếp mà không cần hộp số.

Các WT loại 4 có bộ biến đổi điện áp 1 chiều trên bộ biến đổi công suất đấu nối DC, có thể mô phỏng mà không cần xét đến phần khí động học và cơ học. Tuy nhiên, các WT loại 4 không có bộ biến đổi điện áp 1 chiều sẽ gây ra dao động công suất sau sự cố do giảm chấn dao động xoắn. Điều này cũng xảy ra với các WT loại 4 có bộ biến đổi điện áp 1 chiều chỉ định một phần. Mặc dù các dao động này thường không gây ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ thống điện, nhưng hiệu ứng giảm chấn dao động xoắn vẫn có thể được mô phỏng bằng cách sử dụng mô hình cơ học hai khối lượng. Nếu sử dụng bộ biến đổi điện áp DC với một phần công suất định mức, hệ số giảm chấn trong mô hình hai khối lượng có thể được điều chỉnh để phù hợp với mức độ của bộ biến đổi điện áp 1 chiều. Mô hình loại 3A có thể được sử dụng để mô phỏng các WT loại 4, nhưng thường các mô hình đơn giản hơn đã đủ do bộ chuyển đổi công suất đã tách biệt hệ thống truyền động khỏi lưới điện.

Do đó, hai mô hình loại 4 được đề xuất trong 6.2.5.2 và 6.2.5.3:

- Loại 4A: Một mô hình không bao gồm phần khí động học và cơ học, do đó không mô phỏng các dao động công suất [13]).

- Loại 4B: Một mô hình bao gồm mô hình cơ học hai khối lượng để mô phỏng các dao động công suất nhưng giả định mômen khí động học không đổi.

6.2.5.2 Cấu trúc mô-đun của mô hình loại 4A

Cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 4A được minh họa trên Hình 8.

Hình 8 - Cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 4A

...

Hình 9 - Cấu trúc mô-đun điều khiển máy phát của mô hình loại 4A

Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 4A được liệt kê trong Bảng 6, bao gồm các tham chiếu đến các thông số kỹ thuật của các mô-đun trong Điều 7.

Bảng 6 - Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 4A

Mô-đun

Số điều khoản

Tiêu đề điều khoản

Hệ thống máy phát điện

7.4.4 hoặc 7.4.2

...

Hệ thống điện

7.5.1

“Mô-đun gamma hệ thống điện”

Điều khiển P

7.7.3

“Mô-đun điều khiển P loại 4A”

Điều khiển Q

7.7.5

“Điều khiển Q”

...

7.7.6

“Giới hạn dòng điện”

Giới hạn Q

7.7.7 hoặc 7.7.8

“Giới hạn Q không đổi” hoặc “Giới hạn QP và QU”

Bảo vệ lưới điện điện

7.8.1

“Mô-đun bảo vệ lưới điện điện”

Đo lường lưới điện (để bảo vệ)

...

“Đo lường lưới điện”

Đo lường lưới điện (để điều khiển)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

^aHệ thống máy phát điện Loại 3A có thể được sử dụng trong các mô hình WT loại 4, hệ thống này sẽ giảm thiểu tăng đột ngột công suất phản kháng xuất hiện khi phục hồi điện áp. Sự tăng đột biến này chủ yếu là do hiệu ứng số trong mô phỏng.

6.2.5.3 Cấu trúc mô-đun của mô hình loại 4B

Cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 4B tổng quát được thể hiện trên Hình 10.

Hình 10 - Cấu trúc mô-đun của mô hình WT loại 4B

...

Hình 11 - Cấu trúc mô-đun điều khiển máy phát của mô hình loại 4B

Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 4B được liệt kê trong Bảng 7, bao gồm các tham chiếu đến các thông số kỹ thuật của các mô-đun trong Điều 7.

Bảng 7 - Các mô-đun được sử dụng trong mô hình loại 4B

Mô-đun

Số điều khoản

Tiêu đề điều khoản

Cơ khí

7.3.1

...

Hệ thống máy phát điện

7.4.4 hoặc 7.4.2

“Hệ thống máy phát điện loại 4” hoặc “Hệ thống máy phát điện loại 3A”^a

Mô-đun hệ thống điện

7.5.1

“Mô-đun gamma hệ thống điện”

Điều khiển P

7.7.4

“Mô-đun điều khiển P loại 4B”

...

7.7.5

“Điều khiển Q”

Giới hạn dòng điện

7.7.6

“Giới hạn dòng điện”

Giới hạn Q

7.7.7 hoặc 7.7.8

“Giới hạn Q không đổi” hoặc “Giới hạn QP và QU”

Bảo vệ lưới điện điện

...

“Mô-đun bảo vệ lưới điện điện”

Đo lường lưới điện (để bảo vệ)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

Đo lường lưới điện (để điều khiển)

7.8.2

“Đo lường lưới điện”

^a Hệ thống máy phát điện Loại 3A có thể được sử dụng trong các mô hình WT loại 4, hệ thống này sẽ loại bỏ hiện tượng tăng vọt công suất phản kháng xuất hiện khi điện áp phục hồi. Sự tăng đột biến này chủ yếu là do hiệu ứng số trong mô phỏng.

6.3 Mô hình thiết bị phụ trợ

...

Cấu trúc mô-đun của mô hình STATCOM được thể hiện trên Hình 12

Hình 12 - Cấu trúc module của mô hình STATCOM

Hình 13 thể hiện cấu trúc mô-đun của các mô hình điều khiển STATCOM.

Hình 13 - Cấu trúc mô đun của mô hình điều khiển STATCOM

Các mô-đun được sử dụng trong mô hình STATCOM được liệt kê trong Bảng 8, bao gồm các tham chiếu đến thông số kỹ thuật của các mô-đun trong Điều 7.

Bảng 8 - Các mô đun sử dụng trong mô hình STATCOM

Mô-đun

...

Tiêu đề điều khoản

Bộ chuyển đổi công suất

7.4.4

“Mô đun hệ thống máy phát điện loại 4”

Hệ thống điện

7.5.1

“Mô-đun gamma hệ thống điện"

Điều khiển Q

7.7.5

...

Mô đun giới hạn dòng điện

7.7.6

“Mô đun giới hạn dòng điện”

Giới hạn Q

7.7.7

“Mô-đun giới hạn Q không đổi”

Bảo vệ lưới điện điện

7.8.1

“Mô-đun bảo vệ lưới điện điện”

...

7.8.2

“Phép đo lưới điện”

Đo lường lưới điện (để điều khiển)

7.8.2

“Phép đo lưới điện”

^a Lưu ý rằng mô hình STATCOM không thể sử dụng các chế độ điều khiển hệ số công suất M_qG = 3 và M_qG = 4 trong mô-đun điều khiển Q.

6.3.2 Các thiết bị phụ trợ khác

Bên cạnh STATCOM, các trang trại điện gió còn có thể sử dụng nhiều thiết bị phụ trợ khác như:

- Kháng bù, thường được sử dụng trong WPs để bù công suất phản kháng.

...

Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không đưa ra các mô hình cụ thể cho những thiết bị phụ trợ này. Thay vào đó, người dùng nên sử dụng các mô hình tiêu chuẩn đã được quy định trong IEC 61970-301 và IEC 61970-302 nếu có sẵn, hoặc sử dụng các mô hình tích hợp sẵn trong công cụ mô phỏng mà họ chọn.

6.4 Mô hình nhà máy điện gió

6.4.1 Quy định chung

Nhà máy điện gió là các trang trại gió được trang bị hệ thống điều khiển và truyền thông ở cấp độ nhà máy[19], [20], cùng với các thiết bị phụ trợ có thể có. Cấu trúc tổng thể của mô hình nhà máy điện gió (WP) được trình bày trên Hình 14. Mô hình hệ thống thu thập công suất được tích hợp vào mô hình lưới điện. Các mô hình PD (gồm WT và AUX) kết nối với mô hình hệ thống thu thập công suất và có thể nhận các giá trị tham chiếu từ mô hình điều khiển và truyền thông WP.

Hình 14 - Cấu trúc chung của mô hình WP

Mô hình WP có thể bị kích hoạt bởi các sự kiện trong mô hình lưới điện, chẳng hạn như sự cố ngắn mạch, hoặc do thay đổi trong giá trị tham chiếu của WP.

Mô hình WP tương tác với lưới điện tại Điểm đấu nối (POC) của WP. Trong một số trường hợp, các phần khác nhau của nhà máy gió có thể kết nối với các điểm khác nhau trong lưới điện, chẳng hạn như với các máy biến áp song song. Trong những trường hợp như vậy, cần định nghĩa một POC duy nhất trong mô hình bằng cách sử dụng dây nhảy, tức là nối các điểm khác nhau bằng các đầu nối có trở kháng

Mô hình WP cung cấp các giá trị tham chiếu p_PDref và x_PDref cho các mô hình WT/PD và tương tác với các mô hình này tại các đầu nối WT/PD riêng lẻ.

...

- Giá trị tham chiếu công suất chủ động.

- Giá trị tham chiếu công suất phản kháng.

- Giá trị hệ số công suất.

- Giá trị tham chiếu điện áp.

Cuối cùng, mô hình WP có thể nhận thông tin về tần số hệ thống từ mô hình mô phỏng hệ thống điện, cung cấp các sai lệch so với tần số danh nghĩa.

6.4.2 Điều khiển nhà máy điện gió truyền thông tin

Hình 15 trình bày cấu trúc mô-đun của mô hình điều khiển và truyền thông WP.

Hình 15 - Cấu trúc mô đun chung của khối điều khiển và truyền thông WP

...

Khối

Số điều khoản

Tiêu đề điều khoản

Điều khiển WP P

7.9.1

“Điều khiển WP P”

Điều khiển WP Q

7.9.2

“Điều khiển WP Q”

...

7.10.2 hoặc 7.10.3

“Trễ truyền thông tin” hoặc “Truyền Thông tuyến tính”^a

Truyền thông (để tham khảo WP)

7.10.2 hoặc 7.10.3

“Trễ truyền thông tin” hoặc “Truyền Thông tuyến tính”^a

Truyền thông (để tham khảo PD)

7.10.2 hoặc 7.10.3

“Trễ truyền thông tin” hoặc “Truyền Thông tuyến tính”^a

Mô hình Đo lường lưới điện (dành cho bộ điều khiển WP)

...

“Đo lường lưới điện”

^a "Trễ truyền thông tin" nên được áp dụng cho mục đích xác nhận mô hình, nhưng vì độ trễ có thể gây ra vấn đề hội tụ trong mô phỏng hệ thống điện lớn, nên "Truyền Thông tuyến tính" có thể được sử dụng thay thế trong những trường hợp như vậy.

Mô hình hệ thống thu thập công suất của WP được tích hợp vào mô hình lưới điện, bao gồm các mô hình chuẩn cho các thành phần chính của lưới điện như máy biến áp, cáp và đường dây trên không. Mặc dù mô hình hệ thống thu thập công suất có thể được chi tiết hóa để bao gồm tất cả các thành phần chính của lưới điện, thường thì mô hình tổng hợp được sử dụng như mô tả trong Phụ lục A.

6.4.3 Nhà máy điện gió cơ bản

Mô hình WP tổng hợp đơn giản nhất là mô hình cơ bản được mô tả bằng sơ đồ đơn tuyến trên Hình 16. Mô hình này thường đủ nếu WP bao gồm một loại WT và không có AUX.

Hình 16 - Sơ đồ đường đơn cho mô hình WP cơ bản

Các mô hình và mô-đun bổ sung được sử dụng trong mô hình WP cơ bản được liệt kê trong Bảng 10, bao gồm tham chiếu đến thông số kỹ thuật của mô-đun trong Điều 7.

Bảng 10 - Các mô hình và mô-đun bổ sung được sử dụng trong mô hình WP cơ bản

...

Số điều khoản

Tiêu đề điều khoản

6.2.4.2 hoặc

6.2.5.2 hoặc

6.2.5.3

“Cấu trúc mô đun của mô hình loại 3A và loại 3B” hoặc

"Cấu trúc mô-đun của mô hình loại 4A" hoặc

"Cấu trúc mô đun của mô hình loại 4B"

...

6.4.2

“Điều khiển nhà máy điện gió và truyền thông ”

Máy biến áp WT (TRWT)^a

7.11.2

“Máy biến áp”

Đường dây kết nối tổng hợp (ACL)

7.11.1

“Đường thẳng”

Máy biến áp WP (TRWP)

...

“Máy biến áp”

^a Máy biến áp WT có thể được đưa vào mô hình hệ thống điện WT. Trong trường hợp đó, nó không nên được sao chép như một phần của hệ thống thu điện.

6.4.4 Nhà máy điện gió có bù công suất phản kháng

Nếu WP bao gồm thiết bị AUX, tụ bù và (hoặc)kháng bù thì nguồn điện mô hình hệ thống thu thập trên Hình 17 thường là đủ.

Hình 17 - Sơ đồ một đường cho mô hình WP có bù công suất phản kháng

Các mô hình và mô-đun bổ sung được sử dụng trong mô hình WP có bù công suất phản kháng được liệt kê trong Bảng 11, bao gồm cả tham chiếu đến thông số kỹ thuật của mô-đun trong Điều 7.

Bảng 11 - Các mô hình và mô-đun được sử dụng trong mô hình WP có bù công suất phản kháng

Mô hình \ Mô-đun

...

Tiêu đề điều khoản

6.2.4.2 hoặc 6.2.5.2 hoặc 6.2.5.3

“Cấu trúc mô đun của mô hình loại 3A và loại 3B” hoặc

"Cấu trúc mô-đun của mô hình loại 4A" hoặc

Cấu trúc mô đun của mô hình loại 4B"

Mô hình điều khiển nhà máy điện gió và truyền thông tin WP

6.4.2

“Điều khiển nhà máy điện gió và truyền thông tin”

...

6.3.1 hoặc 7.11.3

“STATCOM” hoặc “Các linh kiện điện khác”

Mô hình bù thụ động

7.11.3

“Các linh kiện điện khác”

Máy biến áp WT (TRWT)^a

7.11.2

“Máy biến áp”

Đường thu gom tổng hợp (ACL)

...

“Đường thẳng”

Máy biến áp WP (TRWP)

7.11.2

“Máy biến áp”

^a Máy biến áp WT có thể được đưa vào mô hình hệ thống điện WT. Trong trường hợp đó, nó không nên được sao chép như một phần của hệ thống thu điện.

Tùy thuộc vào số lượng loại WT, thiết bị AUX và kích thước của hệ thống thu thập năng lượng, có thể cần sử dụng một mô hình chi tiết hơn.

7 Đặc tả hình thức của các mô-đun

7.1 Quy định chung

Điều 7 cung cấp đặc tả chính thức cho các mô-đun được sử dụng bởi các mô hình WP và WT được chỉ định trong Điều 6.

...

Đặc tả của mô-đun được đánh dấu bằng khung nét đứt trong hình, và tất cả các biến đầu vào và đầu ra của mô-đun được vẽ vào khung này, với ký hiệu của mỗi biến đầu vào và đầu ra được đưa ra ngoài khung.

Đối với mỗi mô-đun, danh sách tham số được cung cấp. Cùng với các tham số toàn cục được liệt kê trong Bảng 12, các danh sách tham số này bao gồm tất cả các tham số cần thiết để hoàn thiện đặc tả mô hình. Các mô hình chung phải được thực hiện sao cho người dùng có thể chỉ định tất cả các tham số trong danh sách.

Bảng 12 - Tham số mô hình toàn cục

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

f_N

Tần số danh nghĩa

...

Bước thời gian tích phân

Các giá trị cho các tham số mô-đun không được chỉ định trong tiêu chuẩn này. Nhà sản xuất WT và nhà phát triển WP phải cung cấp các tham số đó để hoàn thiện đặc tả mô-đun. Nhà sản xuất có thể cung cấp các tập hợp tham số khác nhau cho các chế độ điều khiển khác nhau.

Mỗi tham số mô-đun được phân loại là tham số "Loại", "Dự án" hoặc "Trường hợp sử dụng". Danh mục của mỗi tham số được nêu trong các bảng tham số.

Ba loại tham số được định nghĩa như sau:

- Tham số loại là đặc trưng cho loại WT hoặc WP cụ thể. Đây thường là trường hợp của các tham số cơ học và điện.

- Tham số dự án là đặc trưng cho dự án WP cụ thể và có thể khác nhau cho một loại WT hoặc WP cụ thể, tùy thuộc vào dự án cụ thể. Đây thường là trường hợp của các tham số điều khiển được thiết lập theo các yêu cầu quy phạm lưới điện.

- Tham số trường hợp sử dụng là đặc trưng cho trường hợp sử dụng mô phỏng cụ thể và có thể thay đổi tùy thuộc vào trạng thái xác lập cụ thể trước khi xảy ra sự cố, chẳng hạn như tùy thuộc vào công suất thực tế và/hoặc công suất có thể là danh nghĩa hoặc một phần. Trách nhiệm của nhà sản xuất WT và nhà phát triển WP là xác định phạm vi ứng dụng của các tham số trường hợp sử dụng được cung cấp.

Nhà sản xuất WT hoặc nhà phát triển WP có thể nâng cấp danh mục của một tham số cụ thể bất cứ khi nào điều này hợp lệ cho loại WT hoặc WP cụ thể.

...

Một số sơ đồ khối bao gồm các biến khởi tạo. Bảng 13 liệt kê các biến khởi tạo được bao gồm trong các sơ đồ khối mô-đun. Các biến này phải được khởi tạo bởi dòng tải, và do đó chúng không nên được chỉ định là tham số.

Bảng 13 - Các biến khởi tạo sử dụng trong sơ đồ khối mô-đun

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

p_init

S_base

Công suất khởi tạo

Ƭinit

...

Mô-men xoắn khởi tạo

φpinit

deg

Góc pitch khởi tạo

Một số mô-đun bao gồm các điểm kết nối mở rộng mà không được sử dụng trong các mô hình chung được chỉ định trong Điều 6. Một điểm kết nối mở rộng là một đầu vào hoặc đầu ra của mô-đun. Một điểm kết nối mở rộng đầu vào phải được đặt bằng không nếu nó không được kết nối. Nếu một hoặc nhiều điểm kết nối mở rộng được sử dụng để mở rộng các mô hình chung được chỉ định trong IEC 61400-27-1, các mô hình sẽ không còn chung nữa và không thể được đại diện trong tiêu chuẩn động lực CIM IEC 61970-302.

7.2 Các mô-đun động lực học không khí

7.2.1 Mô-đun mô-men động lực học không khí hằng số

Sơ đồ khối cho mô-đun khí động lực học không đổi"được thể hiện trên Hình 18. Mô-đun không yêu cầu các thông số do nhà sản xuất cung cấp. Mô-men ban đầu Ƭinit sẽ được đặt bởi luồng tải.

...

7.2.2 Mô-đun không gian một chiều về động lực học

Mô-đun động lực học này tương ứng với mô hình một chiều được đề xuất trong [21]. Điều này bao gồm sự phụ thuộc vào góc pitch, nhưng bỏ qua sự phụ thuộc vào tốc độ rôto. Các thông số của mô-đun động lực học một chiều được cho trong Bảng 14 và sơ đồ khối được cho trên Hình 19. Công suất ban đầu pinit sẽ được thiết lập bởi luồng tải.

Bảng 14 - Danh sách tham số cho mô-đun không gian một chiều.

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

Θ_wo

...

Góc pitch ban đầu

Trường hợp sử dụng

Thetaw0

k_a

S_base / deg²

hệ số khí động lực học

Kiểu

...

Hình 19 - Sơ đồ khối của mô-đun khí động học một

7.2.3 Mô-đun khí động học hai chiều

Mô-đun khí động học hai chiều tương ứng với mô hình được đề xuất trong [22]. Các thông số mô-đun khí động học hai chiều được cho trong Bảng 15 và sơ đồ khối là được cho trên Hình 20.

Bảng 15 - Danh sách tham số cho mô-đun khí động học hai chiều

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

...

S_basey

Công suất khả dụng ^a

Trường hợp sử dụng

Pavail

Θ₀

Deg

Góc pitch nếu WT không bị giảm ^b

Trường hợp sử dụng

Theta0

...

Ω_base

Tốc độ rôto nếu WT không bị giảm

Trường hợp sử dụng

omega0

d_p_Θ

S_base/deg

Đạo hàm một phần của công suất khí động học theo sự thay đổi góc pitch ^c

Trường hợp sử dụng

dpTheta

...

S_base / Ω_base

Thuật ngữ không đổi của đạo hàm riêng của công suất khí động lực học đối với những thay đổi trong tốc độ WTR

Trường hợp sử dụng

dpomega0

d_p_ω0

S_base / Ω_base/ deg

Thuật ngữ phụ thuộc cao độ của đạo hàm riêng của công suất khí động lực học đối với những thay đổi trong tốc độ WTR

Kiểu

dpomegaTheta

...

^b Góc pitch nên được đặt bằng không khi P_avail < 1, và phải lớn hơn không nếu P_avail = 1 hoặc nếu giá trị ban đầu của công suất khí động lực học (paero) nhỏ hơn pavail.

^c Đạo hàm riêng d_p_Θ thường âm.

Hình 20 - Sơ đồ khối của mô-đun khí động học hai chiều

Phụ lục B cung cấp nền tảng cho mô-đun khí động học hai chiều. Nó bao gồm hai phần chính: Hướng dẫn cho nhà sản xuất tuabin gió (WT) về cách xác định các tham số của mô-đun tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể, và hướng dẫn cho nhà cung cấp phần mềm về cách thực hiện tính toán khởi tạo khi các tham số cần thiết được cung cấp bởi nhà sản xuất.

7.3 Mô-đun cơ khí

7.3.1 Mô-đun hai khối lượng

Các tham số mô-đun được đưa ra trong Bảng 16 và sơ đồ khối được đưa ra trên Hình 21 [14])

Bảng 16 - Danh sách tham số cho mô-đun hai khối lượng

...

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

H_WTR

Hằng số ^a thời gian quán tính của rôto WT

Kiểu

HWTR

...

Hằng số ^a thời gian quán tính của máy phát điện

Kiểu

Hgen

k_drt

T_base

Độ cứng của bộ truyền động

Kiểu

kdtr

...

T_base / Ω_base

Hệ số giảm trấn của bộ truyền động

Kiểu

cdtr

^aHằng số quán tính được định nghĩa là

Hình 21 - Sơ đồ khối của mô-đun hai khối lượng

7.3.2 Các mô-đun cơ khí khác

...

7.4 Mô đun hệ thống máy phát và bộ biến đổi công suất

7.4.1 Mô-đun máy phát không đồng bộ

Tiêu chuẩn này không chỉ định một mô-đun cho máy phát không đồng bộ. Nên sử dụng một mô-đun máy không đồng bộ tiêu chuẩn được chỉ định trong IEC 61970-301 và IEC 61970-302. Hoặc có thể sử dụng một mô-đun máy phát không đồng bộ tích hợp trong công cụ mô phỏng được chọn.

7.4.2 Mô-đun hệ thống máy phát loại 3A

Các thông số của mô-đun được cho trong Bảng 17 và sơ đồ khối được cho trên Hình 22 (để biết thông tin nền xem [22], [23]). Đầu ra của mô-đun máy phát là dòng điện, được cấp vào thông qua một nguồn dòng. Tuy nhiên, trong một số phần mềm mô phỏng hệ thống điện, nguồn dòng cần có một kháng điện song song để cải thiện độ hội tụ của mô phỏng như được đề xuất trong [23] và mô tả trong Phụ lục C.

Các tổn thất trong hệ thống máy phát được bỏ qua, đặt công suất khe hở không khí của máy phát pag bằng công suất đầu nối WT.

Bảng 17 - Danh sách tham số cho mô-đun hệ thống máy phát điện loại 3A

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

...

Hạng mục

Tên

K_Pc

Độ lợi tỷ lệ của bộ điều khiển dòng điện Pl

Kiểu

KPc

T_lc

...

Kiểu

Tlc

x_eqv

Z_base

Trở kháng quá độ^a

Kiểu

xeqv

di_pmax

/_base / S

...

Dự án

dipmax

di_qmax

/base / S

tốc độ gia tăng dòng điện phản kháng tối đa

Dự án

diqmax

^a Điện kháng nhất thời phải được tính từ điện cảm nhất thời như được định nghĩa trong [23].

...

7.4.3 Mô-đun hệ thống máy phát loại 3B

Các thông số của mô-đun được cho trong Bảng 18 và sơ đồ khối được cho trên Hình 23. Mô-đun hệ thống máy phát loại 3B này là sự đơn giản hóa tiên tiến của mô-đun hệ thống máy phát loại 3A với việc thêm mô hình mạch bảo vệ quá điện áp [24], Đầu ra của mô-đun máy phát là dòng điện, được cấp vào thông qua nguồn dòng. Tuy nhiên, trong một số phần mềm mô phỏng hệ thống điện, nguồn dòng cần có một kháng điện song song để cải thiện độ hội tụ của mô phỏng như được đề xuất trong [23] và mô tả trong Phụ lục C.

Bảng 18 - Danh sách tham số cho mô-đun hệ thống máy phát loại 3B.

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

T_g

...

Hằng số thời gian tạo dòng điện

Kiểu

di_pmax

/_base / s

Tốc độ gia tăng dòng điện tác dụng tối đa

Dự án

dipmax

di_qmax

...

Tốc độ tăng dòng phản kháng tối đa

Dự án

diqmax

x_eqv

Z_base

Trở kháng quá độ

Kiểu

xeqv

T _CRB ^(du)

...

Bảng tra cứu bảo vệ quá điện áp so với sự thay đổi điện áp

Trường hợp sử dụng

TCRB (duTCRB)

T_wo

Hằng số thời gian đối với bộ lọc thông cao cho mạch bảo vệ quá điện áp

Trường hợp sử dụng

Two

M_CRB

...

Chế độ điều khiển mạch bảo vệ quá điện áp

Trường hợp sử dụng

MCRB

Hình 23 - Sơ đồ khối dùng cho mô-đun hệ thống máy phát điện loại 3B

7.4.4 Mô-đun hệ thống máy phát loại 4

Các thông số mô-đun cho mô-đun máy phát loại 4 được cho trong Bảng 19 và sơ đồ khối được cho trên Hình 24. Đầu ra của mô-đun máy phát là một dòng điện, được cấp qua một nguồn dòng. Tuy nhiên, trong một số phần mềm mô phỏng hệ thống điện, nguồn dòng cần có một kháng điện song song để cải thiện độ hội tụ của mô phỏng như mô tả trong Phụ lục C.

Bảng 19 - Danh sách tham số cho mô-đun hệ thống máy phát điện loại 4

...

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

T_g

Hằng số thời gian

Kiểu

...

/_base / s

Tốc độ gia tăng dòng điện tác dụng tối đa

Dự án

dipmax

di_qmax

/_base / s

Tốc độ tăng dòng phản kháng tối đa

Dự án

diqmax

...

/_base / s

Tốc độ tăng đồng phản kháng tối thiểu

Dự án

diqmin

Hình 24 - Sơ đồ khối mô-đun hệ thống máy phát điện loại

7.4.5 Mô đun khung tốc độ quay tham chiếu

Các tham số mô-đun cho Mô đun khung tốc độ quay tham chiếu được đưa ra trong Bảng 20 và sơ đồ khối được cho trên Hình 25.

...

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

T_PLL

thời hằng cho mô hình bộ lọc PLL bậc nhất

Kiểu

...

U_PLL1

U_base

Điện áp dưới đó góc của điện áp được lọc và có thể bị đóng băng

Kiểu

uPLL1

U_PLL2

U_base

Điện áp dưới mức mà góc điện áp bị đóng băng nếu

U_PLL2 ≤ U_PLL1^b

...

uPLL2

^aGóc được lọc và/hoặc cố định để tránh mất ổn định do thiếu điện áp tham chiếu.

^b Giá trị của U_PLL2 phải được phối hợp với giá trị của U_PLL1. Thông thường, U_PLL2 ≤ U_PLL1, U_PLL2 được sử dụng để về số khi điện áp gần bằng 0 và khi đó góc không có giá trị về mặt số.

Hình 25 - Sơ đồ khối của mô đun xoay khung tham chiếu

7.5 Các mô-đun hệ thống điện

7.5.1 Mô-đun gamma hệ thống điện

Mô-đun gamma hệ thống điện bao gồm một máy cắt được kích hoạt bởi bảo vệ lưới điện của WT hoặc STATCOM. Mô-đun cũng có thể được sử dụng để bao gồm biến áp, giàn tụ, bộ lọc sóng hài và các thiết bị điện khác trong mô hình WT hoặc mô hình STATCOM.

Các thông số của mô-đun được cho trong Bảng 21 và sơ đồ đơn tuyến được cho trên Hình 26. Thông thường, WTT được xác định là phía hạ thế của biến áp WT, và do đó biến áp WT không được bao gồm trong các mô hình WT chung mà là một phần của mô hình WP như một phần của hệ thống thu gom công suất. Nếu máy biến áp được bao gồm trong mô hình WP và các thiết bị điện khác bỏ qua, thì kháng điện nối tiếp và điện dẫn của shunt là không, ngụ ý rằng hệ thống điện đơn giản chỉ bao gồm máy cắt.

...

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

r_es

Z_base

Điện trở nối tiếp

Loại

...

x_es

Z_base

Trở kháng nối tiếp

Loại

xes

g_es

1/Z_base

Điện kháng Shunt

Loại

...

b_es

1/Z_base

Điện nạp Shunt

Loại

bes

Hình 26 - Sơ đồ đường đơn cho mô-đun gamma của hệ thống điện

7.5.2 Các mô-đun hệ thống điện khác

Tiêu chuẩn này không chỉ định các mô-đun hệ thống điện chung khác.

...

7.6.1 Mô-đun điều khiển công suất góc pitch

Mô-đun này tương ứng với bộ điều khiển góc pitch loại 1 và loại 2 được đề xuất cho các mô hình WECC thế hệ thứ 2 [18], Các thông số của mô-đun được cho trong Bảng 22 và sơ đồ khối được cho trên Hình 27.

Bảng 22 - Danh sách tham số cho mô-đun nguồn điều khiển bước

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

^dp_max

...

Giới hạn tốc độ tăng công suất

Kiểu

dpmax

^dp_min

S_base

Giới hạn tốc độ giảm công suất

Kiểu

dpmin

T₁

...

Hằng số thời gian trễ

Kiểu

P_min

S_base

Công suất đặt tối thiểu

Kiểu

pmin

P_set

...

Nếu P_init < P_set thì công suất sẽ giảm xuống P_min

Kiểu

pset

T_d(u_WT)

s(U_base)

Bảng tra cứu xác định thời gian giảm công suất sau khi sụt áp, tùy theo quy mô sụt áp ^a

Kiểu

Td(uWTTd)

U_UVRT

...

Ngưỡng nhận biết sụt giảm ^b

Kiểu

uUVRT

^a Lưu ý rằng đối với các mô hình WECC, bảng tra cứu này được xác định là các bước giữa bốn điểm.

^b Lưu ý rằng đối với các mẫu WECC, u_UVRT bằng điện áp cao nhất tính bằng T_d(u_WT).

Hình 27 - Sơ đồ khối của mô-đun nguồn điều khiển bước

CHÚ THÍCH: P_init công suất ban đầu được đặt theo dòng tải.

...

Các tham số mô-đun được đưa ra trong Bảng 23 và sơ đồ khối được đưa ra trên Hình 28.

Bảng 23 - Danh sách tham số cho mô đun điều khiển góc pitch yen

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

K_Pω

deg/Ω_base

...

Kiểu

KPomega

K_|ω

deg/Ω_base/S

độ lợi tích phân của bộ điều khiển tốc độ Pl

Kiểu

Klomega

K_Pc

deg/ ©base

...

Kiểu

KPc

K_|C

dsg/ Ω_base/S

độ lợi tích phân của bộ điều khiển công suất Pl

Kiểu

Klc

K_PX

Ω_base / S_base

...

Kiểu

KPX

Θ_ωmax

deg

Góc bước tối đa của bộ điều khiển tốc độ Pl

Kiểu

Thetaomegamax

Θ_ωmin

deg

...

Kiểu

Thetaomegamin

dΘ_ωmax

deg/s

Tốc độ gia tăng tối đa góc pitch dương của bộ điều khiển tốc độ Pl

Kiểu

dThetaomegamax

dΘ_ωmin

deg/s

...

Kiểu

dThetaomegamin

Θ_cmax

deg

góc pitch tối đa của bộ điều khiển công suất Pl

Kiểu

Thetacmax

Θ_cmin

deg

...

Kiểu

Thetacmin

dΘ_cmax

deg/s

Tốc độ gia tăng tối đa góc pitch dương của bộ điều khiển công suất Pl

Kiểu

dThetacmax

dΘ_cmin

deg/s

...

Kiểu

dThetacmin

Θ_max

deg

Góc pitch tối đa

Kiểu

Thetamax

Θ_min

deg

...

Kiểu

Thetamin

dΘ_max

deg/s

Tốc độ gia tăng góc pitch dương tối đa

Kiểu

dThetamax

dΘ_min

deg/s

...

Kiểu

dThetamin

T_Θ

Thời hằng của pitch

Kiểu

TTheta

...

CHÚ THÍCH: Sơ đồ khối sử dụng khâu khắc phục bão hòa tích phân được mô tả trong Điều D.9 và bộ lọc bậc một với phát hiện giới hạn được mô tả trong Điều D.11.

7.7 Mô-đun điều khiển máy phát và bộ chuyển đổi công suất

7.7.1 Mô đun điều khiển điện trở rôto

Các tham số mô-đun được đưa ra trong Bảng 24 và sơ đồ khối được đưa ra trên Hình 29.

Bảng 24 - Danh sách tham số cho môđun điều khiển điện trở rôto

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

...

T_ωfiltrr

Hằng số thời gian lọc để đo tốc độ máy phát

Kiểu

Tomegafiltrr

Prr^(∆ω)

S_base (Ω_base)

Công suất và tốc độ thay đổi (độ trượt âm)

Kiểu

...

K_prr

Z_base / S_base

độ lợi tỷ lệ trong bộ điều khiển điện trở rôto Pl

Kiểu

KPrr

K_lrr

Z_base / S_base / s

Độ lợi tích phân của bộ điều khiển điện trở rôto Pl

Kiểu

...

r_max

Z_base

Điện trở rôto tối đa

Kiểu

rmax

r_min

Z_base

Điện trở rôto tối thiểu

Kiểu

...

Hình 29 - Sơ đồ khối mô-đun điều khiển điện trở trong rôto

CHÚ THÍCH: Mô-đun này tương tự mô hình IEEE / WECC, nhưng có một số khác biệt về hình thức. Thứ nhất, mô hình gốc của IEEE / WECC sử dụng quy ước dấu của động cơ cho công suất và trượt theo các mô hình sách giáo trình cho máy không đồng bộ, trong khi tiêu chuẩn này sử dụng quy ước dấu của máy phát điện, do đó dấu đầu vào của bộ điều khiển Pl bị đảo ngược so với các dấu trong mô hình gốc của IEEE / WECC. Thứ hai, các hệ số bộ lọc đo lường trong các mô hình gốc của IEEE / WECC đã được loại bỏ vì không xem xét các hệ số bộ lọc đo lường trong tiêu chuẩn này. Thứ ba, bộ lọc tần số đã được loại bỏ khỏi khối này vì nó đã được bao gồm trong khối đo lường.

7.7.2 Môđun điều khiển P loại 3

Các tham số mô-đun được cho trong Bảng 25 và sơ đồ khối được cho trên Hình 30 và Hình 31.

Bảng 25 - Danh sách tham số cho mô-đun điều khiển P loại 3.

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

...

Hạng mục

Tên

ω_offset

Ω_base

Bù vào giá trị tham chiếu giới hạn hoạt động của bộ điều khiển trong quá trình thay đổi tốc độ rôto

Trường hợp sử dụng

omegaoffset

ω(p)

Ω_base (S_base)

...

Kiểu

omega(pomega)

K_Pp

T_base 1/ Ω_base

Độ lợi tỷ lệ của bộ điều khiển Pl

Kiểu

KPp

K_lp

T_base / Ω_base / s

...

Kiểu

Klp

T_ωref

Hằng số thời gian trong bộ lọc tham chiếu tốc độ

Kiểu

Tomegaref

T_ωfiltp3

...

Kiểu

Tomegafiltp3

K_DTD

S_base / Ω_base

độ lợi của khâu giảm chấn truyền động chủ động

Kiểu

KDTD

P_DTDmax

S_base

...

Kiểu

pDTDmax

hệ số của khâu giảm chấn truyền động chủ động

Kiểu

zeta

ω_DTD

Ω_base

...

Kiểu

omegaDTD

T_pord

thời hằng của khâu hiệu chỉnh công suất trễ pha

Kiểu

Tpord

d_P_max

...

Tốc độ tăng công suất WT tối đa

Kiểu ^a

dpmax

d_Prefmax

S_base / s

Tốc độ tăng tối đa của công suất tham chiếu WT

Dự án

dprefmax

d_Prefmin

...

Tốc độ tăng tối thiểu của công suất tham chiếu WT

Dự án

dprefmin

u_pdip

U_base

Ngưỡng sụt áp cho điều khiển P. Một phần của điều khiển tuabin, thường khác (ví dụ 0,8) so với ngưỡng của bộ chuyển đổi công suất

Dự án

updip

dT_max

...

giới hạn tốc độ gia tăng mô men xoắn trong quá trình UVRT

Dự án ^a

dtaumax

T_emin

T_base

Mô-men xoắn máy phát điện tối thiểu

Kiểu

tauemin

T_uscale

...

Hệ số tỷ lệ điện áp của mô-men xoắn đặt lại

Dự án

tauuscale

M_ωTqpi

chế độ nguồn tốc độ quay cho độ lệch của bộ điều khiển mô men xoắn Pl (0: ω_gen - 1: ω_WTR) ^b

Dự án

MomegaTqpi

M_ωTmax

...

Chế độ nguồn tốc độ quay để tính toán mô- men xoắn cực đại (0: ω_WTR - 1: ω_ref)

Dự án

MomegaTmax

M_pUVRT

Bật chế độ điều khiển công suất UVRT (0: điều khiển công suất phản kháng - 1: điều khiển điện áp)

Dự án

MpUVRT

dT_maxUVR

...

Giới hạn tốc độ tăng mô-men xoắn trong

Dự án

dtaumaxUVRT

UVRT

u_DVS

...

Giới hạn điện áp để duy trì trạng thái UVRT sau khi giảm điện áp sâu

Dự án

uDVS

T_DVS

Thời gian trễ sau khi điện áp sụt giảm sâu

Dự án

TDVS

M_pUscale

...

Chia tỷ lệ điện áp để tham chiếu công suất trong quá trình sụt áp (0: không chia tỷ lệ - 1: Chia tỷ lệ)

Dự án

MpUscale

u_pdip

U_base

Ngưỡng sụt áp cho điều khiển P. Một phần của điều khiển WT, thường khác với ngưỡng của bộ chuyển đổi công suất

Dự án

updip

^a Lưu ý rằng quy phạm lưới điện thường chỉ định tốc độ tăng dần cho mô-men xoắn và công suất tính bằng s. Trong trường hợp không được phép tăng tốc nhanh hơn quy định tính bằng s, người dùng có thể muốn điều chỉnh tốc độ tăng tốc phụ thuộc vào độ sâu sụt áp. Trong những trường hợp như vậy, tốc độ tăng tốc được coi là tham số trường hợp sử dụng.

...

CHÚ THÍCH 1: Không sử dụng điểm kết nối mở rộng u_TChook theo các mô hình quy định tại điều 6

CHÚ THÍCH 2 Khối PI block được trình bày chi tiết trên Hình 31.

Hình 30 - Sơ đồ khối môđun điều khiển P loại 3

CHÚ THÍCH 1: Các mẫu máy được quy định tại Điều 6 không sử dụng điểm kết nối mở rộng u_TChook.

CHÚ THÍCH 2: Chức năng đóng băng được trình bày chi tiết trong D.5, tức là sử dụng Hình D.7 mà không có hạn chế

Hình 31 - Sơ đồ khối Pl mômen loại 3

7.7.3 Mô-đun điều khiển P loại 4A

...

Bảng 26 - Danh sách tham số cho mô-đun điều khiển P loại 4A

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

T_pordp4A

Thời hằng của khâu hiệu chỉnh công suất trễ pha

...

Tpordp4A

dp_maxp4A

S_base / s

Tốc độ tăng công suất WT tối đa

Dự án

dpmaxp4A

T_pWTref4A

Thời hằng của khâu hiệu chỉnh công suất tham chiếu trễ pha

...

TpWTref4A

dp_refmaxp4A

S_base / s

Tốc độ tăng công suất tham chiếu WT tối đa

Dự án

dprefmaxp4A

dp_refmin4A

S_base / s

Tốc độ tăng công suất tham chiếu WT tối thiểu

...

dprefmin4A

M_pUscale

Chia tỷ lệ điện áp để tham chiếu công suất trong quá trình sụt áp (0: không chia tỷ lệ -1: Chia tỷ lệ)

Dự án

MpUscale

U_pdip

U_base

Ngưỡng sụt áp cho điều khiển P. Một phần của điều khiển WT, thường khác với ngưỡng của bộ Chuyển đổi công suất

...

updip

Hình 32 - Sơ đồ khối môđun điều khiển loại 4A P

7.7.4 Mô-đun điều khiển P loại 4B

Các tham số của mô-đun được cho trong Bảng 27, và sơ đồ khối được cho trên Hình 33.

Bảng 27 - Danh sách tham số cho mô-đun điều khiển P loại 4B

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

...

Tên

T_pordp4B

Thời hằng của khâu hiệu chỉnh công suất trễ pha

Kiểu

Tpordp4B

T_paero

Thời hằng trong khâu đáp ứng công suất khí động học

...

Tpaero

dp_maxp4B

S_base / s

Tốc độ tăng công suất WT tối đa

Dự án

dpmaxp4B

dp_refmaxp4B

S_base/ s

Tốc độ tăng công suất tham chiếu WT tối đa

...

dprefmaxp4B

dp_refmin4B

S_base / s

Tốc độ tăng công suất tham chiếu WT tối thiểu

Dự án

dprefmin4B

M_pUscale

Chia tỷ lệ điện áp để tham chiếu công suất trong quá trình sụt áp (0: không chia tỷ lệ - 1: Chia tỷ lệ)

...

MpUscale

u_pdip

U_base

Ngưỡng sụt áp cho điều khiển P. Một phần của điều khiển WT, thường khác với ngưỡng của bộ chuyển đổi công suất

Dự án

updip

Hình 33 - Sơ đồ khối môđun điều khiển loại 4B P

CHÚ THÍCH: Mô-đun điều khiển loại 4B P giả định rằng T_init = p_init, tức là giá trị ban đầu của ω_gen là 1.

...

Mô-đun điều khiển Q hỗ trợ 5 chế độ điều khiển Q chung khác nhau MqG được liệt kê trong Bảng 28.

Bảng 28 - Chế độ điều khiển Q chung của WT M_qG.

M_qG

Mô tả

Điều khiển điện áp

Điều khiển công suất phản kháng

...

Điều khiển hệ số công suất

Điều khiển hệ số công suất vòng hở

Mô-đun điều khiển Q hỗ trợ ba chế độ điều khiển Q FRT cụ thể và một chế độ do người dùng xác định.MqFRT được liệt kê trong Bảng 29. các chế độ điều khiển quy định lượng dòng phản kháng cung cấp trong quá trình sụt điện áp, và trong một khoảng thời gian sau sự cố tùy chọn.

Bảng 29 - Dòng điện phản ứng tiếp điểm cho mỗi chế độ điều khiển Q FRT M_qFRT.

M_qFRT

Trong lúc có lỗi

Sau khi xảy ra lỗi

...

Hàm thay đổi điện áp so với điện áp trước sự cố

Chức năng tương tự như khi có lỗi

Dòng điện trước sự cố cộng với một số hạng phụ thuộc vào sự thay đổi điện áp so với điện áp trước sự cố

Chức năng tương tự như khi có lỗi

Dòng điện trước sự cố cộng với một số hạng phụ thuộc vào sự thay đổi điện áp so với điện áp trước sự cố

Dòng điện trước sự cố cộng với hằng số

...

Định nghĩa bởi người sử dụng

Bảng 30 cung cấp các thông số cho mô-đun điều khiển Q và sơ đồ khối được cho trên Hình 34.

Bảng 30 - Danh sách tham số cho mô-đun điều khiển Q.

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

M_qG

...

Chế độ điều khiển Q chung (xem Bảng 28)

Dự án

MqG

M_qFRT

Cán các chế độ điều khiển FRT Q (xem Bảng 29)

Dự án

MqFRT

K_Pq

...

Độ lợi tích phân của bộ điều khiển công suất phản kháng Pl

Kiểu

KPq

K_lq

U_base / S_base / s

Độ lợi tỷ lệ của bộ điều khiển điện áp Pl

Kiểu

Klq

K_Pu

...

Bộ điều khiển Pl điện áp có độ lợi tỷ lệ

Kiểu

KPu

K_PuFRT

l_base/ U_base

Độ lợi tỷ lệ trong quá trình FRT của bộ điều khiển điện áp Pl

Kiểu

KPuFRT

K_lu

...

Độ lợi tích phân của bộ điều khiển điện áp Pl

Kiểu

Klu

∆u_db1

U_base

Giới hạn dưới của dải chết thay đổi điện áp (thường là âm)

Kiểu

∆udb1

∆u_db2

...

Giới hạn trên của dải chết thay đổi điện áp (thường là dương)

Kiểu

∆udb2

T_uss

Hằng số thời gian của bộ lọc điện áp trạng thái xác lập

Kiểu

Tuss

Kqv

...

Hệ số tỷ lệ điện áp cho dòng điện FRT

Dự án

Kqv

u_max

U_base

Điện áp tối đa trong bộ điều khiển Pl điện áp thuật ngữ tích phân

Kiểu

umax

u_min

...

Điện áp tối thiểu trong bộ điều khiển Pl điện áp thuật ngữ tích phân

Kiểu

umin

u_ref0

U_base

Độ lệch do người dùng xác định trong tham chiếu điện áp u_wTref = u_ref0+ ∆u_Wtref (được sử dụng khi M_qG = 0)

Trường hợp sử dụng

uref0

u_qdip

...

Ngưỡng điện áp để phát hiện UVRT trong điều khiển Q

Kiểu

updip

u_qrise

U_base

Ngưỡng điện áp để phát hiện OVRT trong Q control

Kiểu

uqrise

T_qord

...

Thời hằng của khâu hiệu chỉnh công suất phản kháng trễ pha

Kiểu

Tqord

T_post

Khoảng thời gian mà công suất phản kháng sau sự cố được đưa vào

Dự án

Tpost

i_qmax

...

Dòng điện phản kháng bơm tối đa

Kiểu

iqmax

i_qmin

l_base

Dòng điện phản kháng bơm tối thiểu

Kiểu

iqmin

i_qh1

...

Dòng điện phản kháng bơm tối đa trong quá trình sụt áp

Kiểu

iqh1

i_qpost

l_base

Đồng điện phản kháng bơm sau sự cố

Dự án

iqpost

r_drop

...

Thành phần điện trở của trở kháng giảm điện áp

Dự án

rdrop

x_drop

Z_base

Thành phần điện kháng của trở kháng giám điện áp

Dự án

xdrop

Cần hết sức cẩn thận khi phối hợp các tham số u_db1, u_db2 và để không có phản hồi u_qđipngoài ý muốn từ vòng điều khiển phun công suất phản kháng.

...

CHÚ THÍCH 1: Cài đặt chức năng "Đóng băng" được mô tả trong D.5.

CHÚ THÍCH 2: tan(φ_init) được khởi tạo bằng luồng tải qua q_WTC và p_WTCfilt- Trong trường hợp luồng tải p_WTCfilt bằng không, tan(φ_init) được khởi tạo bằng không.

Hình 34 - Sơ đồ khối cho mô-đun điều khiển Q.

Tín hiệu tham chiếu bên ngoài x_WTref có thể là một lệnh công suất phản kháng hoặc lệch điện áp pha- pha từ bộ điều khiển park, tùy thuộc vào chế độ điều khiển Q. Nếu không áp dụng mô-đun điều khiển park, tín hiệu này được khởi tạo là một đầu vào hằng số.

Khối "Delay Flag" xuất ra cờ F_FRTtrong 1 trong 3 giai đoạn được mô tả trong Bảng 31.

Bảng 31 - Mô tả các giá trị cờ F_FRT

F_FRT

Mô tả

...

Trong khi xảy ra sự cố (u_WTCfilt ≤ u_dip or u_WTCfilt ≥ u_qrise)

Sau khi xảy ra sự cố (u_qdip < u_WTCfilt < u_qrise) giữ nguyên F_FRT = 2 cho t = T_post

Khối "Giảm điện áp" sẽ tính toán điện áp tại một điểm nằm cách WTT (thường là một bộ biến áp) một khoảng cách kháng điện nối tiếp r+jx, tức là.

7.7.6 Mô-đun giới hạn dòng điện

Mô-đun giới hạn dòng điện kết hợp giới hạn vật lý và giới hạn điều khiển.

Các tham số của mô-đun được cho trong Bảng 32, và sơ đồ khối được cho trên Hình 35.

...

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

i_max

l_base

Dòng điện liên tục tối đa tại các đầu nối WT

Kiểu

...

i_maxdip

l_base

Dòng điện cực đại trong quá trình giảm điện áp tại các đầu cuối WT

Dự án

imaxdip

M_DFSLim ^a

Giới hạn dòng điện stato loại 3 (0: giới hạn dòng điện tổng, 1: giới hạn dòng điện stato)

Kiểu

...

M_qpri

Ưu tiên công suất phản kháng trong FRT (0: ưu tiên công suất tác dụng- 1: ưu tiên công suất phản kháng)

Dự án

Mqpri

i_pmax(u_WT)

l_base

(U_base)

bảng tham chiếu phụ thuộc điện áp của khâu giới hạn đồng điện tác dụng"

...

ipmax(uWTipmax)

i_qmax(u_WT)

l_base (U_base)

Bảng tra cứu sự phụ thuộc điện áp của giới hạn dòng điện phản kháng

Dự án

iqmax(uWTipmax)

u_pqumax

U_base

Điện áp WT tại điểm vận hành mà dòng điện phản ứng bằng không có thể được cung cấp

...

upqumax

K_pqu

l_base (U_base)

Đạo hàm riêng của giới hạn dòng điện phản kháng so với điện áp

Kiểu

Kpqu

^a M_DFSLim = 1 đối với WTs loại 4.

Hình 35 - Sơ đồ khối của bộ giới hạn dòng điện

...

CHÚ THÍCH 2 Đầu vào ω_gen không được sử dụng cho loại 4, điều này được đảm bảo bằng cách đặt M_DFSLim = 0.

7.7.7 Mô-đun giới hạn Q hằng số

Các tham số của mô-đun được cho trong Bảng 33, và sơ đồ khối được cho trên Hình 36.

Bảng 33 - Danh sách tham số cho môđun giới hạn Q không đổi

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

...

S_base

Công suất phản kháng tối đa

Kiểu

qmax

q_min

S_base

Công suất phản kháng tối thiểu

Kiểu

qmin

...

Hình 36 - Sơ đồ khối của mô đun giới hạn Q không đổi

CHÚ THÍCH: Mô-đun giới hạn Q không đổi không sử dụng đầu vào mô-đun giới hạn Q F_FRT, u_WTCfilt và p_WTCfilt.

7.7.8 Mô-đun giới hạn QP và QU

Các tham số mô-đun được đưa ra trong Bảng 34 và sơ đồ khối được đưa ra trên Hình 37.

Bảng 34 - Danh sách tham số cho mô-đun giới hạn QP và QU

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

...

q_maxp(p)

S_base (S_base)

Bảng tra cứu sự phụ thuộc của công suất tác dụng vào giới hạn tối đa của công suất phản kháng

Kiểu

qmax(pqmaxp)

q_minp(p)

S_base (S_base)

Bảng tra cứu sự phụ thuộc của công suất tác dụng vào giới hạn tối thiểu của công suất phản kháng

Kiểu

...

q_maxu(u)

S_base (U_base)

Bảng tra cứu sự phụ thuộc điện áp của công suất phản kháng giới hạn tối đa

Kiểu

qmaxu(uqmaxu)

q_minu(u)

S_base

(U_base)

Bảng tra cứu sự phụ thuộc điện áp của công suất phản kháng giới hạn tối thiểu

...

qminu(uqminu)

Hình 37 - Sơ đồ khối của module giới hạn QP và QU

7.8 Các mô-đun truyền thông lưới

7.8.1 Mô-đun bảo vệ lưới điện

Mô-đun bảo vệ lưới điện bao gồm bảo vệ chống quá áp và quá thấp áp, và chống kém tần số và quá thấp tần số. Bảo vệ lưới điện thời gian xác định được đặc trưng bởi một tập hợp các mức bảo vệ và một tập hợp tương ứng các thời gian ngắt như được xác định và kiểm tra trong IEC 61400-21- 1 [15]). Các đường cong do người dùng định nghĩa có thể được nhập vào để mô hình hóa các đặc tính ngắt cụ thể bằng cách xác định một tập hợp các phối hợp bảo vệ điện áp/thời gian hoặc tần số/thời gian. Sự nội suy giữa các điểm được sử dụng để cung cấp một đặc tính ngắt mượt mà.

Các tham số của mô-đun được cho trong Bảng 35, và các sơ đồ khối được cho trên Hình 38.

Bảng 35 - Danh sách tham số cho mô-đun bảo vệ lưới điện

Kí hiệu

...

Mô tả

Hạng mục

Tên

u_over

U_base

Ngưỡng kích hoạt bảo vệ quá áp WT

Dự án

Uover

T_uover(u_WT)

...

Bảng tra quan hệ thời gian ngắt kết nối với mức quá điện áp

Dự án

Tuover(uWTTuover)

u_under

U_base

WT dưới ngưỡng kích hoạt bảo vệ điện áp

Dự án

Uunder

T_uunder(u_WT)

...

bảng tra cứu thời gian ngắt kết nối so với điện áp thấp

Dự án

Tuunder(uWTTuunder)

f_over

f_n

Ngưỡng tác động bảo vệ tần số thấp

Dự án

Fover

T_fover(f_WT)

...

Bảng tra quan hệ thời gian ngắt kết nối với mức quá tần số

Dự án

Tfover(fWTTfover)

f_under

f_n

WT dưới ngưỡng kích hoạt bảo vệ tần số

Dự án

Funder

T_funder(f_WT)

...

Bảng tra cứu Thời gian ngắt kết nối so với tần suất dưới

Dự án

Tfunder(fWTTfunder)

Hình 38 - Sơ đồ khối hệ thống bảo vệ lưới điện điện

Cho mỗi cặp mức bảo vệ và thời gian ngắt kết nối, mô-đun sẽ ngắt kết nối WT nếu biến số tương ứng vượt quá mức bảo vệ tương ứng liên tục trong thời gian ngắt kết nối tương ứng. Mô-đun không bao gồm bất kỳ việc kết nối lại WT đã ngắt kết nối.

Để sử dụng mô-đun relay thời gian xác định, một cặp tọa độ duy nhất có thể được xác định trong bảng tra cứu. Để sử dụng đặc tính ngắt kết nối cụ thể, người dùng có thể nhập số lượng cặp phối hợp bảo vệ tùy ý trong bảng tra cứu.

7.8.2 Mô-đun đo lường lưới

Các thông số cho mô-đun đo lường lưới được cho trong Bảng 36 và sơ đồ khối được cho trên Hình 39.

...

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

dΦ_max

f_n/s

Tốc độ thay đổi tần số tối đa ^a

Kiểu

...

T_ufilt

Hằng số thời gian trong bộ lọc đo điện áp

Kiểu

Tufilt

T_ifilt

Hằng số thời gian trong bộ lọc đo lường dòng điện

Kiểu

...

T_pfilt

Hằng số thời gian trong bộ lọc đo công suất

Kiểu

Tpfilt

T_qfilt

thời hằng của bộ lọc đo công suất phản kháng

Kiểu

...

T_ffilt

Hằng số thời gian trong bộ lọc đo tần số ^b

Kiểu

Tffilt

^a dΦ_max phải lớn hơn bất kỳ ngưỡng kích hoạt bảo vệ ROCOF nào trong hệ thống điện. Hiện tại, 0,5 Hz/s được báo cáo trong một số quy phạm lưới điện và 2,5 Hz/s được đề xuất, do đó nên sử dụng dΦ_max = 5 Hz/s.

^b Giá trị tiêu biểu cho thiết bị bảo vệ là 3 đến 5 chu kỳ dòng.

Hình 39 - Sơ đồ khối cho đo lường u-f

...

7.9 Các mô-đun điều khiển nhà máy năng lượng gió

7.9.1 Mô-đun điều khiển P

Các tham số của mô-đun được cho trong Bảng 37 và sơ đồ khối được cho trên Hình 40.

Bảng 37 - Danh sách tham số cho mô-đun điều khiển nguồn/tần số

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

...

S_base (f_N)

Tra cứu bảng để xác định sự thay đổi công suất so với tần số

Trường hợp sử dụng

pWPbias(fpWPbias)

dp_WPrefmax

S_base / s

Tốc độ gia tăng tối đa công suất WP tham chiếu

Dự án

dpWPrefmax

...

S_base/ s

Tốc độ giảm tối thiểu công suất WP tham chiếu

Dự án

dpWPrefmin

p_errmax

S_base

Sai lệch điều khiển tối đa của bộ điều khiển công suất Pl

Dự án

perrmax

...

S_base

Lỗi điều khiển âm tối thiểu cho bộ điều khiển Pl công suất

Dự án

perrmin

K_WPpref

Độ lợi tham chiếu công suất

Dự án

KWPpref

...

Độ lợi tỷ lệ của bộ điều khiển công suất Pl

Dự án

KPWPp

K_IWPp

s^-1

Độ lợi tích phân của bộ điều khiển công suất Pl

Dự án

KIWPp

...

S_base

Công suất tác dụng tham chiếu tối đa từ khâu tích phân

Dự án

pKIWPpmax

p_KIWPpmin

S_base

Công suất tác dụng tham chiếu tối thiểu từ khâu tích phân

Dự án

pKIWPpmin

...

S_base

Tham chiếu công suất PD tối đa

Trường hợp sử dụng

prefmax

p_refmin

S_base

Tham chiếu công suất PD tối thiểu

Dự án

prefmin

...

S_base / s

Tốc độ gia tăng tối đa công suất DP tham chiếu

Dự án

dprefmax

dp_refmin

S_base / s

Tốc độ giảm tối thiểu công suất DP tham chiếu

Dự án

dprefmin

...

CHÚ THÍCH: Điểm kết nối mở rộng p_wRhook không được sử dụng bởi các mẫu máy được quy định tại Điều 6.

Hình 40 - Sơ đồ khối của mô-đun điều khiển công suất/tần số WP

7.9.2 Mô đun điều khiển Q cho WP

Các tham số mô-đun được đưa ra trong Bảng 38 và sơ đồ khối được đưa ra trên Hình 41.

Bảng 38 - Danh sách tham số cho môđun điều khiển công suất phản kháng/điện áp

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

...

q_WP(u_err)

S_base

(U_base)

Tra cứu bảng cho chế độ tĩnh UQ

Dự án

qWP(uerqWP)

T_uqfilt

Hằng số thời gian cho chế độ tĩnh UQ

...

Tuqfilt

u_WPQdip

U_base

Ngưỡng điện áp để phát hiện UVRT

Dự án

uWPQdip

u_WPqrise

U_base

Ngưỡng điện áp để phát hiện OVRT

...

uWPqrise

K_WPqu

Độ lợi liên kết chéo của bộ điều khiển điện áp

Dự án

KWPqu

K_WPqref

Độ lợi công suất phản kháng tham chiếu

...

KWPqref

K_PWPx

Độ lợi tỷ lệ của bộ điều khiển công suất phản kháng/điện áp P

Dự án

KPWPx

K_iWPx

S^-1

Độ lợi tích phân của bộ điều khiển công suất phản kháng/điện áp Pl

...

KIWPx

X_KIWPxmax

X_base

Công suất phản kháng/điện áp tối đa tham chiếu từ khâu tích phân

Dự án

xKIWPxmax

X_KIWPxmax

X_base

Công suất phản kháng/điện áp tối thiểu tham chiếu từ khâu tích phân

...

xKIWPxmax

X_refmax

X_base

Công suất phản kháng/điện áp tối thiểu tham chiếu từ khâu tích phân

Trường hợp sử dụng

xrefmax

X_refmin

X_base

Công suất phản kháng WT tối thiểu/điện áp tham khảo

...

xrefmin

dx_refmax

X_base/ s

Điện áp WT tại điểm hoạt động mà dòng điện phản ứng bằng không có thể được cung cấp

Dự án

dxrefmax

dx_refmin

X_base / s

Tốc độ giảm tối thiểu công suất phản kháng / điện áp tham chiếu

...

dxrefmin

M_wPqmode

Chế độ điều khiển điện áp/công suất phản kháng (0-tham chiếu cõng suất phản kháng, 1-tham chiếu hệ số công suất, 2-UQ tĩnh, 3 điều khiển điện áp)

Trường hợp sử dụng

MWPqmode

r_WPdrop

Z_base

Thành phần điện trở của trở kháng giảm điện áp

...

rWPdrop

x_WPdrop

Z_base

Thành phần điện kháng của tở kháng giám điện áp

Dự án

xWPdrop

x_errmax

X_base

Sai lệch công suất phản kháng tối đa (hoặc sai lệch điện áp nếu M_WPqmode = 2) vào bộ điều khiển Pl

...

xerrmax

x_errmin

X_base

Lỗi công suất phản kháng tối thiểu (hoặc lỗi điện áp nếu M_WPqmode = 2) đầu vào cho bộ điều khiển Pl

Dự án

xerrmin

q_WPmax(p_WP)

S_base (S_base)

Công suất phụ thuộc giới hạn công suất phản kháng tối đa

...

qWPmax(pWPqW Pmax)

q_WPmin(p_WP)

S_base (S_base)

Công suất phụ thuộc giới hạn công suất phản kháng tối thiểu

Dự án

qWPmin(pWPqW Pmin)

Hình 41 - Sơ đồ khối của mô-đun điều khiển công suất phản kháng/điện áp WP

Tham chiếu bên ngoài x_WPrefCom có thể là lệnh công suất phản kháng, điện áp hoặc hệ số công suất do người vận hành truyền đạt, tùy thuộc vào điều khiển công suất phản kháng/điện áp chế độ M_WPqmode.

...

7.10.1 Quy định chung

Dưới đây là hai loại truyền thông khác nhau được chỉ định: mô-đun trễ truyền thông và mô-đun truyền thông tuyến tính. Mô-đun trễ truyền thông được khuyến nghị nếu yêu cầu mô hình hóa chính xác về trễ truyền thông, nhưng mô-đun này làm chậm thời gian mô phỏng máy tính, đặc biệt là trong trường hợp mô phỏng nhiều WPs trong các nghiên cứu hệ thống lớn. Trong những trường hợp như vậy, khuyến nghị sử dụng mô-đun truyền thông tuyến tính.

7.10.2 Mô-đun trễ truyền thông

Các thông số của mô-đun được cho trong Bảng 39, và sơ đồ khối cho một ví dụ với N biến truyền thông được cho trên Hình 42.

Bảng 39 - Danh sách tham số cho mô-đun trễ truyền thông

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

...

T_d

Thời gian trễ truyền thông

Dự án

Hình 42 - Sơ đồ khối của module trễ truyền thông

7.10.3 Mô-đun truyền thông tuyến tính

Các tham số mô-đun được đưa ra trong Bảng 40 và sơ đồ khối cho ví dụ với N các biến truyền thông được đưa ra trên Hình 43.

...

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

T_lead

Thời hằng của khâu truyền thông hiệu chỉnh sớm pha

Dự án

...

T_lag

Thời hằng của khâu truyền thông hiệu chỉnh trễ pha

Dự án

Tlag

Hình 43 - Sơ đồ khối của module truyền thông tuyến tính ví dụ với N biến truyền thông

7.11 Các mô-đun thành phần điện

7.11.1 Mô đun đường dây dẫn điện

...

7.11.2 Mô-đun máy biến áp

Tiêu chuẩn này không chỉ định một Mô-đun máy biến áp cụ thể. Nên sử dụng một Mô-đun máy biến áp tiêu chuẩn được chỉ định trong IEC 61970-301. Hoặc có thể sử dụng một Mô-đun máy biến áp tích hợp sẵn trong công cụ mô phỏng được chọn.

7.11.3 Các mô-đun thành phần điện khác

Tiêu chuẩn này không chỉ định các mô-đun thành phần điện tiêu chuẩn. Nên sử dụng các mô-đun tiêu chuẩn được chỉ định trong IEC 61970-301. Hoặc có thể sử dụng các mô-đun tích hợp sẵn trong công cụ mô phỏng được chọn.

Phụ lục A

(tham khảo)

Ước tính các tham số cho một nhánh mô hình hệ thống thu gom điện

A.1 Quy định chung

...

- Tất cả các WT có thể được đại diện bằng cùng một mô hình.

- Tất cả các WT đều phát cùng lượng dòng điện tác dụng và dòng điện phản kháng.

- Tác động của các tài sản khác ngoài WT kết nối với hệ thống thu công suất được bỏ qua.

- Hệ thống thu công suất là hệ thống tia, tức là có một đường dẫn dòng điện có thể từ mỗi WT đến WP POC.

- Phương pháp dựa trên luồng điện một chiều giả định cùng điện áp theo hệ đơn vị tương đối ở tất cả các điểm.

- Các tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng xấp xỉ như nhau trong mô hình hệ thống thu gom tổng hợp và mô hình hệ thống thu gom chi tiết.

A.2 Mô tả phương pháp

A.2.1 Quy định chung

Tổng hợp được thực hiện bằng cách sử dụng các thông số theo hệ đơn vị tương đối ở cấp độ WP.

...

Trong đó n_i là số lượng tua bin gió cấp điện qua z_i và N_WT là tổng số lượng tua bin gió trong nhà máy điện gió.

Giả sử rằng các mất công suất và mất công suất phản kháng được bảo tồn bởi việc tổng hợp, một số lượng N_shunt của điện dẫn shunt y_i có thể được tổng hợp thành một dẫn xuất shunt y_agg được xác định là.

A.2.2 Tổng hợp các đường dây

Các đường dây vật lý trong hệ thống thu thập điện được tổng hợp thành một đường dây thu thập tổng hợp duy nhất được ký hiệu là ACL.

Theo phương pháp chung trong A.2.1, các đường dây vật lý được biểu diễn bằng các thông số theo hệ đơn vị tương đối tại cấp độ WP. Sử dụng Công thức (A.1), kháng điện nối tiếp z_ACL của ACL được xác định là

Trong đó N_L là tổng số dòng trong hệ thống thu điện, z_i là kháng điện nối tiếp của dòng i, n_i là số lượng máy phát điện gió đang cấp điện qua dòng i và N_WT là tổng số lượng máy phát điện gió trong WP.

...

Trong đó bi là độ nhạy dòng điện của dòng i.

A.2.3 Tổng hợp máy biến áp tuabin gió

Các máy biến áp tuabin gió vật lý được tổng hợp thành một máy biến áp tổng hợp duy nhất được ký hiệu là TRWT.

Theo phương pháp chung trong A.2.1, các máy biến áp tuabin gió vật lý được biểu diễn bằng các thông số theo hệ đơn vị tương đối tại cấp độ WP. Tuy nhiên, dữ liệu cho các máy máy biến áp tuabin gió vật lý thường được cung cấp dưới dạng các thông số theo hệ đơn vị tương đối tại cấp độ WT. Do đó, cần chuyển đổi các thông số biến áp cấp WT thành cấp WP trước khi tổng hợp.

Giá trị đơn vị tại cấp WT của một biến áp tuabin gió đơn lẻ z_1TR@WT được chuyển đổi thành giá trị vật lý Z_1TR@WP tại cấp độ điện áp U_WPn(phía cao áp của biến áp tuabin gió) theo.

Giá trị vật lý z_1TR@WP ở mức WP được chuyển đổi thành giá trị đơn vị z_1TR@WP ở mức WP theo

...

Chèn Công thức (A.5) và (A.7) vào Công thức (A.6) sẽ cho kết quả là

Kháng điện z_TRWT của bộ biến áp tổng hợp T_RWT được tính theo Công thức (A.1).

Chèn Công thức (A.8), Công thức (A.9) cho ra kết quả.

Công thức (A.10) cho thấy giá trị trên mỗi đơn vị của kháng điện nối tiếp tổng hợp TRWT trong cơ sở WP bằng với kháng điện nối tiếp của một bộ biến áp WT đơn trong cơ sở WT. Nói cách khác, các giá trị trên mỗi đơn vị từ mô hình WT có thể được áp dụng trực tiếp vào mô hình WP. Do đó, các thông số kháng điện nối tiếp của bộ biến áp WT r_TR1, x_TR1, r_TR2 và x_TR2 có thể được sử dụng cho TRWT. Cũng có thể chứng minh rằng thông số dòng điện x_TRM của WT cũng có thể được sử dụng cho TRWT.

CHÚ THÍCH: Ngoài ra, mô hình WT có thể được áp dụng trực tiếp trong tập hợp chỉ thay đổi cơ sở công suất theo Công thức (A.7).

...

Hệ thống thu công suất một ví dụ được thể hiện trên Hình A.1.

Hình A.1 - Ví dụ về hệ thống thu gom điện WP

Tham số của mỗi đường được cho trong Bảng A.1 cùng với các giá trị tính toán cho đường thu gom tổng hợp (hàng cuối cùng trong bảng).

Bảng A.1 - Tham số dòng và tính toán tổng hợp.

Dữ liệu được tính theo đơn vị sử dụng đơn vị tương đối cơ bản WP.

r_i

...

b_i

n_i

0,000 3

0,0371

...

0,000 0

0,000 3

0,0385

0,000 0

...

0,000 4

0,000 3

0,0432

0,000 0

...

0,000 8

0,000 7

0,0873

0,000 1

0,000 6

...

0,079

0,000 2

0,000 5

0,000 4

0,0581

...

0,000 0

0,000 5

0,000 4

0,0559

0,000 0

...

0,000 6

0,000 5

0,0639

0,000 1

0,000 0

...

0,000 4

0,0464

0,000 1

L10

0,000 4

...

0,0556

0,000 1

L11

0,000 4

0,000 6

0,0601

...

0,000 4

0,000 6

ACL

0,625 1

0,001 0

...

Các biến áp WT được cho là giống nhau. Các thông số cho các biến áp WT trong giá trị đơn vị cơ sở WT và các thông số cho biến áp WP trong giá trị đơn vị cơ sở WP được cho trong Bảng A.2.

Bảng A.2 - Thông số máy biến áp

Máy biến áp

Cơ sở trên mỗi đơn vị

r_i

x_i

r₂

x₂

x_m

...

Z_base

0,004 4

0,050 0

0,004 4

0,050 0

1 960

TRWP

Z_base

0,000 7

...

0,000 7

0,031 5

1 350

Bảng A.3 - Các tham số ước tính cho mô hình hệ thống thu gom một nhánh trong 6.4.3.

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Giá trị

r_TRWT1

...

Điện kháng tản cuộn sơ cấp của TRWT

0,004 4

x_TRWT1

Z_base

Điện kháng rò rỉ cuộn dây sơ cấp của TRWT

0.050 0

r_TRWT2

Z_base

Điện trở cuộn dây thứ cấp của TRWT

...

x_TRWT2

Z_base

Điện kháng rò rỉ cuộn dây thứ cấp của TRWT

0,050 0

x_TRWTM

Z_base

Điện kháng chính của TRWT

1 960

r_ACL

...

Điện trở nối tiếp của ACL

0,001 0

x_ACL

Z_base

Điện kháng nối tiếp của ACL

0,001 0

b_ACL

1 / Z_base

Điện nạp Shunt của ACL

...

r_TRWP1

Z_base

Điện trở cuộn sơ cấp của TRWP

0,000 7

x_TRWP1

Z_base

điện kháng tản cuộn sơ cấp của TRWP

0,031 5

r_TRWP2

...

Điện trở cuộn dây thứ cấp của TRWP

0,000 7

x_TRWP2

Z_base

Điện kháng rò rỉ cuộn dây thứ cấp của TRWP

0,031 5

x_TRWPM

Z_base

Điện kháng chính của TRWP

...

N_TRWPOLTCMax

Số lượng tối đa các bước OLTC dương của TRWP

N_TRWPOLTCMin

Số lượng tối đa các bước OLTC âm của TRWP

d_TRWPOLTC

...

Kích thước bước OLTC của TRWP

0,015

Phụ lục B

(tham khảo)

Mô hình khí động học hai chiều

B.1 Mục tiêu

Mục tiêu của phụ lục này là cung cấp nền tảng cho mô-đun không gian hai chiều về động lực học không khí trong Điều 7.2.3 và chỉ định cách khởi tạo các tham số phụ thuộc vào trường hợp của mô-đun.

Mô-đun động lực học không gian hai chiều dựa trên mô hình động lực học của tuabin được đề xuất bởi Fortmann trong [22], Mô hình Fortmann được tóm tắt trong B.2.

...

B.2 Mô hình đầu vào tốc độ gió

Sơ đồ khối của mô hình đầu vào tốc độ gió được thể hiện trên Hình B.1.

Hình B.1 - Mô hình động học của tuabin được đề xuất bởi Fortmann (2014).

Các hàm p_oss(v₀), Θω_oss(v₀) và ω_oss(v₀) được chỉ định trong Công thức (B.1), (B.2) và (B.3) tương ứng.

Trong Công thức (B.3), ω(p) là bảng tra cứu công suất tốc độ được chỉ định trong mô-đun điều khiển P trong Bảng 25.

Bảng B.1 chỉ định hàm.

Bảng B.1 - Bảng tra cứu chỉ định hàm số .

...

v_ω1

Đầu ra

...

sẽ được tính theo Công thức (B.4):

Thông số cho mô hình tốc độ gió vào được trình bày trong bảng B.2

Bảng B.2 - Thông số cho mô hình tốc độ

Kí hiệu

Đơn vị cơ sở

Mô tả

Hạng mục

Tên

...

V_n

Tốc độ gió cho công suất danh nghĩa 0,3 p.u.

Kiểu

vWP03

C_aero

S_base / deg / V_n

Độ lệch cho biểu diễn tuyến tính

Kiểu

Caero

...

S_base / deg

Độ lợi cho biểu diễn tuyến tính

Kiểu

Kaero

Θ_VW2

Deg

góc pitch ở hai lần tốc độ gió danh nghĩa

Kiểu

Theta VW2

...

Ω_base

Tốc độ rôto trạng thái xác lập tối thiểu

Kiểu

omegamin

v_ω1

V_n

Tốc độ gió mà tốc độ rôto danh nghĩa đạt được (giả sử điều khiển lý tưởng)

Kiểu

vomega1

...

S_base / Ω_base

dưới tốc độ rôto danh nghĩa

Kiểu

dpartpω1

S_base / Ω_base

se ở tốc độ gió danh nghĩa

Kiểu

dpartpV1

...

S_base / Ω_base

ở 2 lần tốc độ gió danh nghĩa

Kiểu

dpartpV1

B.3 Tham số cho mô-đun đầu vào công suất

Cho một tốc độ gió v₀ nhất định, các tham số cho mô-đun không khí định hướng hai chiều trong 7.2.3 có thể được tính toán theo Công thức (B.5), (B.6), (B.7), (B.8) và (B.9).

CHÚ THÍCH Thông thường, tốc độ gió v₀ được thiết lập theo điểm thiết lập công suất tác dụng ban đầu p_WTref.

...

(tham khảo)

Cài đặt các mô-đun hệ thống máy phát với kháng điện ngoại vi

Đầu ra của các mô-đun máy phát điện Loại 3A, Loại 3B và Loại 4 trong tiêu chuẩn này là một dòng điện được phóng qua nguồn dòng điện. Tuy nhiên, trong một số phần mềm mô phỏng hệ thống điện, để cải thiện khả năng hội tụ của mô phỏng, nguồn dòng điện cần có một kháng điện song song, như được đề xuất trong [23], Phụ lục này cung cấp các sơ đồ khối để triển khai mô-đun máy phát điện với cấu hình nguồn dòng điện kèm kháng điện song song. Mô-đun hệ thống máy phát điện Loại 3A có cấu hình phản kháng song song được minh họa trên Hình C.1. Các thông số của mô-đun này tương đồng với mô-đun hệ thống máy phát điện Loại 3A đã được mô tả trong 7.4.2.

Hình C.1 - Mô-đun hệ thống máy phát loại 3A với trở kháng song song.

Hệ thống mô-đun máy phát loại 3B với tụ phản xạ song song được thể hiện trên Hình C.2. Các thông số của mô-đun là giống như trong mô-đun máy phát loại 3B được mô tả trong 7.4.3.

Hình C.2 - Mô-đun hệ thống máy phát loại 3B với trở kháng song song.

Hệ thống mô-đun máy phát loại 4 với tụ đồng bộ song song được thể hiện trên Hình C.3. Các thông số của mô-đun là giống như trong mô-đun hệ thống máy phát loại 4 được mô tả trong 7.4.4.

...

Hình C.3 - Mô-đun hệ thống máy phát loại 4 với trở kháng song song.

Phụ lục D

(quy định)

Thư viện ký hiệu khối

D.1 Quy định chung

Phụ lục này nhằm mục đích mô tả chi tiết cách triển khai một số ký hiệu khối chuẩn được thể hiện trong các hình vẽ, dùng để xác định các mô-đun trong Điều 7.

D.2 Cơ cấu đóng cắt

Ký hiệu cho cơ cấu đóng cắt được minh họa trên Hình D.1. Vị trí cơ cấu đóng cắt có thể được điều khiển bởi một cờ biến đổi hoặc một chế độ được thiết lập sẵn như một tham số người dùng.

...

a) Đầu vào cờ biến đổi

b) Đầu vào chế độ hằng số

Hình D.1 - Biểu tượng khối cho cơ cấu đóng cắt với

a) một đầu vào cờ biến đổi và b) một chế độ hằng số.

Về mặt hình thức, y được xác định theo Công thức (D.1).

D.3 Độ trễ bước thời gian

Biểu tượng cho độ trễ bước thời gian tích phân đơn được thể hiện trên Hình D.2.

...

Hình D.2 - Ký hiệu khối cho độ trễ bước thời gian tích phân đơn

Về hình thức, đầu ra y làm trễ đầu vào x với bước thời gian Ts theo Công thức (D.2).

D.4 Bộ giới hạn tốc độ thay đổi

Ký hiệu cho bộ giới hạn tốc độ tăng tốc độc lập được thể hiện trên Hình D.3.

Hình D.3 - Ký hiệu khối cho bộ giới hạn tốc độ tăng dần độc lập

Việc triển khai bộ giới hạn tốc độ tăng tốc độc lập này được thể hiện trên Hình D.4.

...

Hình D.4 - Sơ đồ khối để triển khai bộ giới hạn tốc độ tăng tốc độc lập

D.5 Bộ lọc bậc một

Biểu tượng cho bộ lọc bậc một được thể hiện trên Hình D.5 bao gồm giới hạn tuyệt đối, giới hạn tốc độ và cờ đóng băng.

Hình D.5 - Biểu tượng khối cho bộ lọc bậc một với giới hạn tuyệt đối, giới hạn tốc độ và cờ đóng băng.

Việc thực hiện bộ lọc bậc một này được minh họa trên Hình D.6. Các giới hạn tuyệt đối được áp dụng cho giá trị của trạng thái và đầu ra của khối. Giới hạn tốc độ thay đổi được áp dụng đối với tốc độ thay đổi của trạng thái và đầu ra. Trạng thái sẽ duy trì không thay đổi khi cờ đóng băng được kích hoạt

Hình D.6 - Sơ đồ khối thực hiện bộ lọc bậc nhất với giới hạn tuyệt đối, giới hạn tốc độ và trạng thái đóng băng

Nếu người dùng vượt qua bộ lọc bằng cách đặt hằng số thời gian bộ lọc T = 0, thì bộ lọc trở thành một bộ chuyển tiếp được thực hiện như được thể hiện trên Hình D.7.

...

Hình D.7 - Sơ đồ khối thực hiện trạng thái đóng băng không có bộ lọc (T = 0)

D.6 Bảng tra cứu

Ký hiệu cho bảng tra cứu được thể hiện trên Hình D.8.

Hình D.8 - Ký hiệu khối cho bảng tra cứu

Bảng được đưa ra dưới dạng một tập hợp các giá trị tương ứng (x, y) xác định các điểm. Hàm bảng tra cứu xác định một mối quan hệ tuyến tính theo mảnh giữa các điểm được chỉ định, có nghĩa là các giá trị y được tính bằng cách nội suy tuyến tính. Các điểm nằm ngoài phạm vi x được sử dụng giá trị x gần nhất, tức là mở rộng thay vì ngoại suy.

D.7 So sánh

Các biểu tượng cho các bộ so sánh được thể hiện trên Hình D.9.

...

Hình D.9 - Ký hiệu khối cho bộ so sánh

D.8 Bộ đếm thời gian

Ký hiệu cho bộ đếm thời gian được thể hiện trên Hình D.10

Hình D.10 - Ký hiệu khối cho bộ đếm thời gian

Chức năng của bộ đếm thời gian được minh họa trên Hình D.11. Thời gian hoạt động đầu ra t_active được đặt lại về 0 bất cứ khi nào cờ đầu vào F_reset là 1 (TRUE) và được cập nhật bất cứ khi nào F_resetlà 0 (FALSE).

Hình D.11 - Chức năng của bộ hẹn giờ

Về mặt hình thức, bộ đếm thời gian này tính toán thời gian hoạt động theo Công thức (D.3).

...

Ở đây, t_reset là lần cuối cùng F_reset là 1.

D.9 Khối khắc phục bão hòa tích phân

Biểu tượng cho bộ tích phân chống quá tải gió được thể hiện trên Hình D.12. Bộ tích phân sẽ ngừng quá tải nếu F_max = 1 và ngừng giảm tải nếu F_min = 1.

Hình D.12 - Khối khắc phục bão hòa tích phân

Việc triển khai bộ tích hợp chống gió này được thể hiện trên Hình D.13.

Hình D.13 - Sơ đồ khối triển khai khâu khắc phục bão hòa tích phân

CHÚ THÍCH: Đóng băng tương đương với việc kích hoạt động thời chức năng chống cuộn dây và chống cuộn dây.

...

Biểu tượng cho một bộ tích phân với đặt lại được thể hiện trên Hình D.14. Đầu ra y sẽ được đặt lại thành giá trị y_reset khi F = 1.

Hình D.14 - Ký hiệu khối cho bộ tích phân có cài đặt lại

D.11 Bộ lọc bậc một với phát hiện giới hạn

Biểu tượng cho bộ lọc bậc một với phát hiện giới hạn được thể hiện trên Hình D.15.

Hình D.15 - Biểu tượng khối cho bộ lọc bậc một với phát hiện giới hạn

Việc triển khai bộ lọc bậc một này với chức năng phát hiện giới hạn được thể hiện trên Hình D.16.

...

D.12 Phát hiện cạnh lên

Phát hiện cạnh lên cung cấp một cờ đầu ra cho biết liệu biến đầu vào đã tăng lên giá trị cao hơn so với mẫu trước đó hay không.

Biểu tượng cho phát hiện cạnh lên được thể hiện trên Hình D.17.

Hình D.17 - Biểu tượng khối phát hiện cạnh dương

Phát hiện cạnh dương có thể được thực hiện như được thể hiện trên Hình D.18

CHÚ THÍCH Tham số T_s được bao gồm trong danh sách tham số toàn cầu Bảng 12

Hình D.18 - Sơ đồ khối cho việc phát hiện cạnh lên

...

Phát hiện cạnh xuống cung cấp một cờ đầu ra cho biết liệu biến đầu vào đã giảm xuống giá trị thấp hơn so với mẫu trước đó hay không.

Biểu tượng cho phát hiện cạnh xuống được thể hiện trên Hình D.19.

Hình D.19 - Biểu tượng khối phát hiện cạnh rơi

Phát hiện cạnh rơi có thể được thực hiện như được thể hiện trên Hình D.20.

CHÚ THÍCH Tham số T_s được bao gồm trong danh sách tham số toàn cầu Bảng 12.

Hình D.20 - Sơ đồ khối cho việc phát hiện sự rơi của tín hiệu

D.14 Độ trễ

...

Biểu tượng cho độ trễ được thể hiện trên Hình D.21.

Hình D.21 - Ký hiệu khối cho độ trễ

Độ trễ có thể được triển khai như trên Hình D.22.

Hình D.22 - Sơ đồ khối cho việc thực hiện độ trễ

D.15 Cờ trễ biến thiên

Chức năng cờ trễ biến thiên được sử dụng để cung cấp một cờ lỗi mở rộng F_o bằng cách thêm giá trị sau lỗi 2 vào cờ lỗi đầu vào F_i với giá trị không lỗi 0 và giá trị lỗi 1. Biến đầu vào thời gian trễ Td xác định thời gian F_o sẽ giữ giá trị 2.

Ký hiệu cho một cờ trễ biến thiên được thể hiện trên Hình D.23.

...

Hình D.23 - Biểu tượng khối cho độ trễ

Độ trễ có thể được thực hiện như được thể hiện trên Hình D.24.

Hình D.24 - Sơ đồ khối cho việc thực hiện cờ trễ biến thiên

D.16 Dải chết

Biểu tượng cho dải chết được thể hiện trên Hình D.25.

Hình D.25 - Biểu tượng khối dải chết

Theo quy định, đầu ra của vùng chết được tính theo Công thức (D.4).

...

D.17 Máy cắt

Biểu tượng cho máy cắt được thể hiện trên Hình D.26.

Hình D.26 - Biểu tượng khối cho máy cắt

Mô-đun máy cắt mở ngay sau khi biến cờ Boolean FOCB trở thành đúng

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 60050-103:2009, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 103: Mathematics - Functions (available at www.electropedia.org)

[2] IEC 60050-448:1995, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 448: Power system protection (available at www.electropedia.org)

...

[4] IEC 60050-603:198616, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 603: Generation, transmission and distribution of electricity - Power systems planning and management (available at ww.electropedia.org)

[5] IEC 60050-614:2016, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 614: Generation, transmission and distribution of electricity - Operation (available at www.electropedia.org)

[6] IEC 60050-617:2009, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 617: Organization/Market of electricity (available at www.electropedia.org)

[7] IEC 61000 (all parts), Electromagnetic compatibility (EMC)

[8] IEC 61400-21-1:2019, Wind energy generation systems - Part 21-1: Measurement and assessment of electrical characteristics - Wind turbines

[9] IEC 61400-25 (all parts), Wind energy generation systems - Part 25: Communications for monitoring and control of wind power plants

[10] IEC 61970-302, Energy management system application program interface (EMS-API) - Part 302: Common information model (CIM) dynamics

[11] KUNDUR P., PASERBA J., AJJARAPU V., ANDERSSON G. BOSE A., CANIZARES C., HATZIARGYRIOU N., HILL D., STANKOVIC A., TAYLOR C., VAN CUTSEM T., VITTAL V. Definition and Classification of Power System Stability. IEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms and Definitions. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 19, No. 2, pp. 1387-1401. May 2004

[12] SØRENSEN P., ANDRESEN B., FORTMANN J., JOHANSEN K., POURBEIK P.Overview, status and outline of the new IEC 61400-27 - Electrical simulation models for wind power generation. In Proceedings 10th International Workshop on Large-Scale Integration of Wind Power into Power Systems as well as on Transmission Networks for Offshore Wind Power Plants, 2011, Aarhus (DK), 25- 26 Oct.

...

[14] GÖKSU Ö., TEODORESCU R., BAK C.L., IOV F., KJÆR P.C. Instability of WT Converters During Current Injection to Low Voltage Grid Faults and PLL Frequency Based Stability Solution. IEEE Transaction on Power Systems, Issue 99, January 2014

[15] HANSEN A.D., IOV F., BLAABJERG F., HANSEN L.H. Review of Contemporary WT Concepts and their Market Penetration. Wind Engineering Vol. 28, Issue 3, pp 247-263 (2004)

[16] NERC Special Report, Standard Models for Variable Generation. NERC May 18, 2010

[17] JAUCH C., SØRENSEN P., BAK-JENSEN B. Simulation model of a transient fault controller for an active-stall WT. Wind Eng. (2005) 29, 33-48

[18] POURBEIK P. Specification of the Second Generation Generic Models for WT Generators. EPRI Sept 2013

[19] KRISTOFFERSEN J.R., CHRISTIANSEN P. Horns rev offshore windfarm: its main controller and remote control system. Wind Eng 2003;27(5):351-66

[20] HANSEN A.D., SØRENSEN P., IOV F., BLAABJERG F. Centralised power control of wind farm with doubly fed induction generators. Renewable Energy (2006) 31, 935-951

[21] PRICE W.W. and SANCHEZ-GASCA J.J. Simplified WT Generator Aerodynamic Models for Transient stability Studies, Proceedings of the IEEE PSCE 2006

[22] FORTMANN J. Modeling of Wind Turbines with Doubly Fed Generator System. PhD Thesis at Department of Electrical Power Systems, University of Duisburg-Essen Springer 2014

...

[24] BUENDIA F.J. and GORDO B.B. Generic simplified simulation model for DFIG with active crowbar. Proceedings of 11th International Workshop on Large-Scale Integration of Wind Power into Power Systems, November 2012, Lisbon, Portugal

[25] MULJADI E., BUTTERFIELD C.P., ELLIS A., MECHENBIER J., HOCHHEIMER J., YOUNG R., MILLER N., DELMERICO R., ZAVADIL R., SMITH J.C. Equivalencing the collector system of a large wind power plant. IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2006

Mục lục

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ, định nghĩa, chữ viết tắt và chỉ số dưới

...

3.2 Chữ viết tắt và chỉ số dưới

4 Các thuật ngữ viết tắt (Abbreviated terms)

4.1 Quy định chung

4.2 Ký hiệu (đơn vị)

5 Đặc tả chức năng của các mô hình

5.1 Thông số chung của mô hình

5.2 Các mô hình tuabin gió

5.3 Mô hình nhà máy điện gió

6 Đặc tả hình thức của cấu trúc mô hình mô đun

...

6.2 Mô hình tuabin gió

6.3 Mô hình thiết bị phụ trợ

6.4 Mô hình nhà máy điện gió

7 Đặc tả hình thức của các mô-đun

7.1 Quy định chung

7.2 Các mô-đun động lực học không khí

7.3 Mô-đun cơ khí

7.4 Mô đun hệ thống máy phát và bộ biến đổi công suất

7.5 Các mô-đun hệ thống điện

...

7.7 Mô-đun điều khiển máy phát và bộ chuyển đổi công suất

7.8 Các mô-đun truyền thông lưới

7.9 Các mô-đun điều khiển nhà máy năng lượng gió

7.10 Các mô-đun truyền thông

7.11 Các mô-đun thành phần điện

Phụ lục A (tham khảo) Ước tính các tham số cho một nhánh mô hình hệ thống thu gom điện

Phụ lục B (tham khảo) - Mô hình khí động học hai chiều

Phụ lục C (tham khảo) - Cài đặt các mô-đun hệ thống máy phát với kháng điện ngoại vi

Phụ lục D (quy định) - Thư viện ký hiệu khối

...

[2] Số trong ngoặc vuông tham chiếu đến số thứ tự tài liệu ở Thư mục tài liệu tham khảo

[2] Tiêu chuẩn này giải quyết vấn đề lỗi cân bằng và không cân bằng, nhưng đối với lỗi không cân bằng chỉ có các thành phần thứ tự thuận được đề cập.

[3] Thường được gọi là máy phát điện cảm ứng hai chiều (DFIG), nhưng không được vận hành như một máy phát điện cảm ứng khi dòng điện rôto được kiểm soát.

[4] Các thông số kỹ thuật không phải là yêu cầu về hiệu suất của các WPs hoặc WTs, mà là yêu cầu đối với các mô hình.

[5] Các mô hình WT không bao gồm điều khiển tần số, nhưng có thể mô phỏng điều khiển tần số của WP trong quá trình xáo trộn tần số lưới bằng mô hình điều khiển công suất/tần số của WP.

[6] Nói chung, mô phỏng thành phần thứ tự thuận là đủ cho các nghiên cứu về ổn định hệ thống điện lưới lớn. Việc biểu diễn chính xác các thành phần thứ tự nghịch và thứ tự không là khó khăn.

[7] Đối với điện áp rất thấp, tính hợp lệ cũng bị giới hạn trong trường hợp không ổn định của điều khiển biến đổi [12].

[8] Để so sánh, giá trị thử nghiệm giảm điện áp tối thiểu trong IEC 61400-21:2008 là 0,2.

[9] Các mô hình có thể chạy ổn định với bước tích hợp nửa chu kỳ, nhưng một số hằng số thời gian có thể cần được điều chỉnh để trở thành ít nhất hai lần bước tích hợp thời gian. Việc điều chỉnh tham số như vậy sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của mô hình

...

[11] Điều này chỉ có thể xảy ra nếu tần số riêng của chế độ uốn xoắn của hệ thống truyền động đầu tiên nằm trong dải thông số của mô hình. Tuy nhiên, điều này xảy ra trong hầu hết các WT.

[12] Nhìn chung, động lực liên quan đến PLL nhanh hơn một số lần so với bộ điều khiển công suất của tuabin. Tác động của PLL vì vậy là không đáng kể từ quan điểm nghiên cứu hệ thống điện năng lượng lớn.

[13] Bỏ qua các bộ phận khí động học và cơ khí, mô hình loại 4A cũng có thể được áp dụng cho các nhà máy điện mặt trời kiểu mẫu.

[14] Một số công cụ phần mềm bao gồm quán tính của máy phát trong mô hình máy phát tích hợp. Trong trường hợp này, việc bổ sung mô hình cơ khí nên truyền thông với trục máy phát thay vì khe hở không khí của máy phát, và do đó không bao gồm quán tính của máy phát điện. Mô hình cơ học hoàn chỉnh khi đó vẫn sẽ là mô hình hai khối lượng như mô tả trong 7.3.1.

[15] Công nghiệp thường mô phỏng bảo vệ một cách thận trọng, do đó, trong mô hình, việc ngắt luôn xảy ra khi một trong các mức điện áp hoặc tần số vượt quá ngưỡng bảo vệ tương ứng. Tuy nhiên, thiết bị thực tế có thể vượt quá các ngưỡng bảo vệ khả năng chịu được tối thiểu này mà không làm WT bị ngắt.