ГОСТ Р 54418.27.1-2019 (МЭК 61400-27-1:2015) Установки ветроэнергетические. Часть 27-1. Общие имитационные модели ветроэнергетических установок, присоединенных к энергосистеме

Приложение D
(обязательное)

Пределы возможной точности модели

D.1 Общие положения

Целью данного приложения является описание пределов возможной точности моделирования для определенных в настоящем стандарте общих моделей. Поскольку оценка точности модели основана на сравнении между смоделированными и измеренными значениями, в настоящее приложение включено описание как неизбежных ошибок модели, так и ошибок измерений.

D.2 Неизбежные ошибки моделирования

Точность определенных в настоящем стандарте общих имитационных моделей ограничена вследствие упрощений, которые были сделаны для получения моделей, воспроизводящих переходные характеристики устойчивости энергосистемы, а также с целью представления широкого диапазона различных технологий и конфигураций ВЭУ. В этом отношении можно ожидать, что достижимая в этих моделях точность может меняться в зависимости от представления различных технологий, конфигураций и конкретных систем управления ВЭУ. Поэтому различие в точности параметров двух различных ВЭУ, представленных одним и тем же типом общей модели, может объясняться тем, что модель более приспособлена и легче настраивается на конкретную конфигурацию одной из ВЭУ, и это не обязательно означает, что модель с меньшей точностью была не достаточно правильно настроена.

В том случае, когда измерения выполняются на стороне высокого напряжения трансформатора, в модель ВЭУ должна быть включена модель трансформатора. При этом в результаты измерений может быть внесено влияние электромагнитных эффектов (таких, как нелинейность), обусловленных электромагнитными характеристиками трансформатора. При анализе устойчивости эти эффекты не учитываются (см. требования к модели в 6.2). Такие эффекты поэтому не воспроизводятся предложенными в настоящем стандарте моделями, и в оценку точности этих моделей должна быть включена неопределенность, вносимая трансформатором ВЭУ.

D.3 Ошибки измерений

В процессе проверки модели всегда присутствуют требования по измерению данных либо в натурных условиях эксплуатации ВЭУ, либо при заводских испытаниях оборудования. Затем эти данные используются для сравнения с результатами моделирования с той моделью, которая проходит проверку. Поэтому важно понимать ограничения и ошибки, вносимые в процессе измерений. В широком смысле эта ситуация может быть разбита на следующие категории:

- большинство измерительных трансформаторов напряжения и тока имеют относительную точность не менее 0,01. В дополнение к этому в регистрируемые данные могут вноситься ошибки преобразований из аналоговой формы в цифровую (так же, как ошибки измерительных трансформаторов напряжения и тока). При измерении активной и реактивной мощности, а также напряжения это может привести к накоплению относительной ошибки в диапазоне 0,02-0,03;

- вследствие ограниченности полосы пропускания датчиков и измерительного оборудования дополнительные ошибки могут быть внесены при измерении быстрых переходных процессов (в присутствии высокочастотных компонентов);

- применяемое на ВЭУ контрольно-измерительное оборудование обычно имеет меньшую точность, чем поверенное лабораторное измерительное оборудование, это также может приводить к дополнительному увеличению относительной ошибки на 0,01;

- разрабатываемое оборудование, включая все электрическое (и механическое) оборудование, имеет соответствующую номинальную проектную точность. Параметры генерирующего оборудования легко могут иметь относительную точность порядка 0,05;

- существуют такие аспекты характеристик оборудования, как магнитное насыщение и гистерезис, которые невозможно воспроизвести в модели и влияние которых на результаты измерений также невозможно исключить;

- еще одной проблемой является необходимость преобразования мгновенных значений в трехфазной системе к среднеквадратичным величинам, используемым для сравнения в моделях устойчивости. В процессе преобразования вносится дополнительная ошибка, кроме того, среднеквадратичные значения могут включать составляющую основной частоты при несимметричных условиях, которую необходимо отфильтровать.

Для расчетной активной и реактивной мощности и измеренных напряжений и токов совместный результат всех этих возможных ошибок может составлять от 0,03 до 0,05. В некоторых случаях вследствие невозможности учесть в модели определенные физические явления эти ошибки могут быть еще выше. Учитывая эти обстоятельства, нельзя требовать необоснованной точности соответствия результатов моделирования и измерений.