“精确的建模不仅对投资规划至关重要，而且对检测可能导致停机的情况也至关重要。通过MathWorks工具，我们可以在一个环境中模拟电力电子、机械和控制系统，我们的模型的响应就像我们在现场使用的涡轮机一样。”
理查德•盖格农魁北克电力局
Hydro-Québec致力于使用可再生能源，主要是水力发电和风力发电。在新的风电场上线之前，Hydro-Québec进行了广泛的模拟，规划风电场入网，预测发电量，确保整个电力系统安全可靠运行。
Hydro-Québec的工程师使用Simulink金宝app®和Simscape电™模拟和模拟单个风力涡轮机和整个风力发电场。他们使用Simul金宝appink Coder™生成代码，并将其整合到Hydro-Québec的多处理器模拟环境Hypersim中。
“我们建立了控制系统、机器、电力电子和测量系统的模型，”Richard Gagnon说，他是Institute de recherche d 'Hydro-Québec的研究员。“通过从这些模型生成C代码，我们可以将它们与Hypersim一起研究将新的风电场整合到电力系统网络中。”
Hydro-Québec必须确定，当新的风电场连接到电力系统时，需要多少设备，比如静态无功补偿器(svc)。Hydro-Québec TransÉnergie的技术创新经理Denis Laurin说:“如果没有精确的模型，我们可能会安装价值数百万美元的不必要设备，或者没有满足我们的可靠性和生产目标所需的设备。”
为了获得准确的仿真结果，Hydro-Québec不仅需要建模瞬态稳定(考虑机电现象)，还需要建模电磁瞬态(EMTs)。EMT模型使工程师能够了解网络的电模式和风力发电厂之间的动态相互作用。
Hydro-Québec需要对单个风机的控制系统和输出功率进行建模，对单个风电场的70-100台风机进行仿真，验证建模风电场的聚合方法，然后模拟风电场与电力系统网络的交互作用。
Hydro-Québec的工程师使用MATLAB对单个涡轮机和整个风力发电场进行建模®、S金宝appimulink和Simscape Electrical;用Simulink Coder从模型生成代码;金宝app并在他们的多处理器环境中使用该代码来评估风电场在整个电力系统环境中的性能。
工程师们使用发电机、转换器、电容器、谐波滤波器和Simscape电气公司的其他电力电子金宝app模块在Simulink中建立了风力涡轮机模型。他们还建立了发电机控制系统的Si金宝appmulink模型。
为了研究稳定性，Hydro-Québec在Simulink中使用了一个两质量系统模型来模拟涡轮的力学，该模型考虑了叶片的俯仰和扭转效应等细节。金宝app
Hydro-Québec的工程师组装了一个整个风力发电厂的Simuli金宝appnk模型，包括73个单独的涡轮机模型和连接它们的收集器网络。
使用Simu金宝applink Coder，团队从他们的Simulink和Simscape Electrical模型生成C代码，他们在Hydro-Québec的Hypersim模拟环境中运行在一个32处理器的超级计算机上。
在得到的实时环境中，该团队在不同的操作条件、风速和故障场景下进行了数百次模拟。
仿真结果证实了其综合风电场模型和整个风电场模型在风电场与电力系统共耦合点产生相同的电压和电流输出。
然后，工程师们进行了模拟，将风力发电场与电力系统集成，以评估设备需求和评估法规遵从性。他们使用西门子PSS®E软件验证瞬态稳定符合性和MathWorks工具，以建立稳健和准确的EMT模型。
Hydro-Québec正在利用模拟的结果来指导新的风力发电厂的规划，这些电厂将为其电力系统增加4000兆瓦的容量。
仿真速度提高到实时．Laurin说:“以前，涡轮机连接到大型电力系统只需几秒钟的简单模拟就能完成，需要数小时。”“现在，我们可以在几秒钟内完成整个风电场的复杂EMT模拟，并获得了连接到同一大电力系统的综合风电场的实时模拟速度。”
准确预测设备需求．Laurin说:“使用我们的稳定性仿真工具和基于Simulink和Simscape电气模型的模型，我们能够模拟风电场与电力系统的集成，并更金宝app准确地确定所需的动态分路补偿量。”“当我们的模拟表明，我们可以可靠地运行，只需少一个SVC，这为Hydro-Québec节省了数百万美元。”
启用动态模拟．“使用传统的工具，我们无法研究串联电容和风力发电厂之间的相互作用，”Gagnon说。“EMT综合风电场模型使我们能够进行大规模电力系统研究，例如串联补偿与风电场之间的相互作用。”
Hydro-Québec是《Simscape Electrical》的作者。
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