獨立離網光伏、仿真技術在風力發電系統中的應用

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