为解决上述问题,有人提出了风电场集总建模方法[5]。集总模型包含两层含义,一方面是由一个单一集总模型代替整个风电场模型,电能通过一个假想的公共接入点接入电网(单点接入);另一方面,根据风电场风力机的具体构成情况,将多个风力机的机械能或电能计算合并进行。此种方法因大幅减少了网络节点数量,从而能够有效地缩减电力系统模型规模,减少模型运算时间,缺点是模型精度有所降低。
3.2 集总风电场模型
对风电场仿真而言,另一项主要工作是建立风力发电机所接入的电网的仿真模型。电网模型与风电场风力机集总模型的有机结合形成风电场仿真模型,电网仿真模型的研究已相当成熟,在此不再赘述。
3.2.1 恒速风力机集总模型
对于特定的恒速风力机而言,风机的机械功或发电量直接取决于作用与风机叶片上的风速,不存在能量缓冲。因此,可以将全部风力机的机械功线形迭加,由一个发电机模型替代全部的恒速发电机计算电能参数。有的研究人员则将全部风力机合并成几个更大容量的风力机对待,并相应调整发电机容量,此种处理方法实际上相当于认为多台风力机处于相同的风速下,当然会带来较大的误差。
恒速风力机集总模型结构如图5 所示,其模型建立过程简单说明如下。
1)根据风场多年的监测记录数据建立针对性的风速模型;
2)将风场布置输入风速模型,产生各风力机的风速信号;