准确的建模不仅对于规划投资至关重要，而且对于检测可能导致停机的情况也至关重要。使用MathWorks工具，我们可以在一个环境中模拟电力电子、力学和控制系统，我们的模型就像我们在现场使用的涡轮机一样响应。”
Richard Gagnon, Hydro-Québec
Hydro-Québec致力于使用可再生能源，主要是水力发电和风力发电。在将新的风电场上线之前，Hydro-Québec进行了广泛的模拟，以规划风电场并入电网，预测功率输出，并确保整个电力系统安全可靠地运行。
Hydro-Québec工程师使用Simulink金宝app®和Simscape Electrical™建模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™来生成代码，并将其整合到Hypersim (Hydro-Québec的多处理器模拟环境)中。
“我们模拟控制系统、机器、电力电子和测量系统，”理查德·加格农(Richard Gagnon)说，他是研究所'Hydro-Québec的研究员。“通过从这些模型中生成C代码，我们可以将它们与Hypersim一起使用，来研究将新的风电场集成到电力系统网络中。”
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，例如静态VAR补偿器(SVCs)。Hydro-Québec TransÉnergie的技术创新经理丹尼斯·劳林(Denis Laurin)说:“如果没有准确的模型，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不仅需要对瞬态稳定(说明机电现象)进行建模，还需要对电磁瞬态(EMTs)进行建模。EMT模型使工程师能够了解电网电气模式与风电场之间的动态相互作用。
Hydro-Québec需要对单个风电场的控制系统和功率输出进行建模，对单个风电场的70-100台涡轮机进行模拟，以验证风电场建模的聚合方法，然后模拟风电场与电力系统网络的相互作用。
Hydro-Québec工程师使用MATLAB对单个涡轮机和整个风电场进行建模®、S金宝appimulink和Simscape electric;利用Simulink Coder从模型中生成代码;金宝app并在他们的多处理器环境中使用这个代码来评估风力发电场在整个电力系统中的性能。
工程师们在Simulink中使用发电机、转换器、电容器、谐波滤波器和其他来自Simsc金宝appape electric的电力电子模块构建了风力涡轮机模型。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中使用双质量系统模型模拟了涡轮的力学，该模型考虑了叶片的节距和扭转效应等细节。金宝app
Hydro-Québec的工程师们组装了一个整个风电场的Simulin金宝appk模型，包括73个独立的涡轮机模型和连接它们的收集器网络。
使用Simu金宝applink Coder，该团队从他们的Simulink和Simscape电气模型中生成C代码，他们在Hydro-Québec的Hypersim仿真环境中在一台32处理器的超级计算机上运行。
在由此产生的实时环境中，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，在风电场和电力系统的共同耦合点上，他们的集合风电场模型和整个风电场模型产生了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，以评估设备需求并评估法规合规性。他们使用的是西门子PSS®E软件验证瞬态稳定遵从性和MathWorks工具构建稳健和准确的EMT模型。
Hydro-Québec正在使用模拟结果来指导新的风力发电厂的规划，这将为其电力系统增加4000兆瓦的容量。
模拟速度提高到实时．劳林说:“以前，对连接到大型电力系统的涡轮机完成简单的几秒钟模拟需要几个小时。”“现在我们可以在几秒钟内完成整个风电场的复杂EMT模拟，并且我们获得了连接到同一大型电力系统的聚合风电场的实时模拟速度。”
准确预测设备需求．Laurin说:“使用我们基于Simulink和Simscape电气模型的稳定性模拟工具，我们能够模拟风力发电场与电力系统的集成，并更准确金宝app地确定所需的动态分流补偿量。”“当我们的模拟表明，我们只需要少一个SVC就可以可靠地运行，这可以节省Hydro-Québec百万美元。”
启用动态模拟．“使用传统工具，我们无法研究串联电容和风力发电厂之间的相互作用，”Gagnon指出。“EMT聚合风电场模型使我们能够进行大规模电力系统研究，如串联补偿和风电场之间的相互作用。”
Hydro-Québec是Simscape Electrical的作者。
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