构网型储能+双馈风机

当前结构

  • GFM_BESS_Template: 已有构网型储能系统级模板。
  • DFIG_Template: 新增双馈风机系统级最小模板。

GFM_BESS_Template 验证结果

已检查模型清单:

  • CheckModel(GFM_BESS_Template.System): 通过
  • CheckModel(GFM_BESS_Template.Tests.NoLoadBuildUp): 通过
  • CheckModel(GFM_BESS_Template.Tests.LoadStep): 通过
  • CheckModel(GFM_BESS_Template.Tests.IslandMode): 通过
  • CheckModel(GFM_BESS_Template.Tests.GridConnect): 通过

已翻译模型:

  • TranslateModel(GFM_BESS_Template.Tests.NoLoadBuildUp): 通过

已仿真工况:

  • SimulateModel(GFM_BESS_Template.Tests.NoLoadBuildUp): 通过,末端 sys.Vpcc = 229.99923263855547 V
  • SimulateModel(GFM_BESS_Template.Tests.LoadStep): 通过,末端 sys.Vpcc = 226.65333263213918 V
  • SimulateModel(GFM_BESS_Template.Tests.IslandMode): 通过,末端 sys.Vpcc = 228.90421660056657 V
  • SimulateModel(GFM_BESS_Template.Tests.GridConnect): 通过,末端 sys.Vpcc = 229.80934696989056 V

关键观测变量:

  • sys.Vpcc: PCC 电压
  • sys.Ipcc: PCC 电流
  • sys.Ppcc: PCC 有功功率
  • sys.Qpcc: PCC 无功功率
  • sys.fCmd: 下垂控制频率指令
  • sys.fEst: 简化频率估计
  • sys.vCmd: 下垂控制电压指令
  • sys.iRef: 限幅后的电流参考
  • sys.modulation: 调制指令幅值
  • sys.vDC: 直流母线电压

当前参数:

参数来源为 GFM_BESS_Template/Data/*.mo,并传入 SystemPlant_OpenLoopMeasurement_OpenLoop 与各测试模型。

  • VdcNominal = 800 V
  • VphaseRmsNominal = 230 V
  • fNominal = 50 Hz
  • fSwitch = 1000 Hz
  • Cdc = 0.02 F
  • gridPhaseAmplitude = 325 V
  • gridFrequency = 50 Hz
  • loadR = 30 Ohm
  • loadL = 0.03 H
  • stepLoadR = 15 Ohm
  • stepLoadL = 0.015 H
  • Rf = 0.05 Ohm
  • Lf = 0.002 H
  • mOpenLoop = 0.82
  • fOpenLoop = 50 Hz
  • Kpf = 5e-5
  • Kqv = 2e-4
  • Kv = 0.4
  • Tiv = 0.05 s
  • Ki = 0.05
  • Tii = 0.01 s
  • Imax = 80 A
  • mMax = 0.95
  • fMin = 48 Hz
  • fMax = 52 Hz
  • Vmin = 200 V
  • Vmax = 260 V
  • Pset0 = 0 W
  • Qset0 = 0 var

已知限制:

  • 第一版仍是系统级模板,重点是主链、测量、控制和测试骨架可运行。
  • 参数已经由 Data 记录统一传入主要 Plant/Control/System/Test 模型,但测试开关时序仍保留在各测试模型中。
  • 直流侧使用理想直流源/简化 DC-link,未建模电池 SOC、热管理、老化和保护。
  • 逆变器是简化系统级实现,未覆盖器件级开关损耗、死区和详细 PWM 细节。
  • 输出滤波器为基础 L 滤波,LC/LCL、虚拟阻抗和更完整限流逻辑仍属于后续增强项。
  • 频率估计为简化算法,未实现完整 PLL 或复杂同步逻辑。
  • 当前只记录 NoLoadBuildUp 的翻译结果;其余工况已仿真通过,但未单独记录翻译命令。

DFIG_Template 组件摸底

已确认 Modelica 4.0.0.TY.1 中可访问:

  • Modelica.Blocks
  • Modelica.Electrical.Analog
  • Modelica.Electrical.Machines
  • Modelica.Electrical.Polyphase
  • Modelica.Electrical.PowerConverters
  • Modelica.Mechanics.Rotational

候选组件与实际路径:

  • 绕线式异步机:Modelica.Electrical.Machines.BasicMachines.InductionMachines.IM_SlipRing
  • 三相正弦电压源:Modelica.Electrical.Polyphase.Sources.SineVoltage
  • 三相信号电压源:Modelica.Electrical.Polyphase.Sources.SignalVoltage
  • 星形连接:Modelica.Electrical.Polyphase.Basic.Star
  • 多相电流传感器:Modelica.Electrical.Polyphase.Sensors.CurrentSensor
  • 多相电压传感器:Modelica.Electrical.Polyphase.Sensors.VoltageSensor
  • 三相功率传感器:Modelica.Electrical.Machines.Sensors.ElectricalPowerSensor
  • 转动惯量:Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Inertia
  • 转矩源:Modelica.Mechanics.Rotational.Sources.Torque
  • 速度传感器:Modelica.Mechanics.Rotational.Sensors.SpeedSensor
  • 直流电容:Modelica.Electrical.Analog.Basic.Capacitor
  • 直流恒压源:Modelica.Electrical.Analog.Sources.ConstantVoltage
  • 直流电压传感器:Modelica.Electrical.Analog.Sensors.VoltageSensor

路径差异说明:方案中的 AIM_SlipRing 示例路径在当前环境不可用,实际使用 IM_SlipRing

DFIG_Template 当前限制

  • RotorSideConverterGridSideConverter 第一版采用 SignalVoltage 简化封装,是系统级占位,不是器件级背靠背变流器。
  • DCLink 当前用恒压源并联电容保持母线电压,用于最小模板跑通。
  • 机械侧为单惯量模型,未包含风轮气动、MPPT、桨距控制和复杂传动链。
  • 控制层为简化比例环和限幅,后续可替换为完整 dq 坐标控制。

DFIG_Template 测试模型

  • DFIG_Template.Tests.SteadyState
  • DFIG_Template.Tests.MechanicalStep
  • DFIG_Template.Tests.PowerOrSpeedStep

DFIG_Template 验证结果

  • CheckModel(DFIG_Template.Plant.DFIGMachine): 通过
  • CheckModel(DFIG_Template.System): 通过
  • CheckModel(DFIG_Template.Tests.SteadyState): 通过
  • CheckModel(DFIG_Template.Tests.MechanicalStep): 通过
  • CheckModel(DFIG_Template.Tests.PowerOrSpeedStep): 通过
  • TranslateModel(DFIG_Template.Tests.SteadyState): 通过
  • SimulateModel(DFIG_Template.Tests.SteadyState): 通过

SteadyState 末端关键量:

  • sys.vDC: 700.0 V
  • sys.speed: 165.7556647591434 rad/s
  • sys.statorCurrent: 203.05479106174832 A
  • sys.rotorCurrent: 244.7354015409679 A
  • sys.gridCurrent: 5.000612124693905 A
  • sys.statorP: 704.778441386395 W
  • sys.rotorP: -8326.998660827523 W

关键观测变量:

  • sys.speed
  • sys.statorCurrent
  • sys.rotorCurrent
  • sys.gridCurrent
  • sys.vDC
  • sys.statorP
  • sys.statorQ
  • sys.rotorP
  • sys.rotorQ

版本说明

V0.0.1,2026-06-06 09:04

  • 初始版本

使用许可

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