并网风电场动态无功补偿方案仿真研究

第１３卷第９期２０１３年３月　科学技术与工程　Ｖｏ１．１３　Ｎｏ．９　Ｍａｒ．２０１３　１６７１—１８１５（２０１３）０９－２４８７—０５　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　⑥２０１３　Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．　动力技术　并网风电场动态无功补偿方案仿真研究　王晓明　穆星星　唐　美　许天鹏　肖雯娟　（兰州理工大学电气工程与信息工程学院　；兰州理工大学机电工程学院　，兰州７３００５０）　摘要　以异步风力发电机组为研究对象，针对目前并联电容器组的无功补偿方式所显现出来的弊端，采用动态无功补偿改　善并网风电场无功特性。在风速渐变和电网短路故障的情况下，分别采用静止无功补偿和静止同步补偿进行无功补偿，并以　Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境为平台，搭建风电场模型、动态无功补偿和风速模型。仿真结果表明，虽然两者均可向风电场提供无功功　率补偿以稳定并网风电场电压，但是静止同步补偿器能更快地使系统电压和有功功率接近故障前的稳定运行状态，需要无功　补偿容量少，更适合用于并网风电场的动态无功补偿。　关键词风电场　无功补偿　静止同步补偿器　Ａ　暂态稳定性　中图法分类号ＴＫ８１；　文献标志码国内并网风电场大多采用异步风力发电机组，　在并网发出有功功率的同时需要从电网吸收无功　功率，给电网带来无功负担¨ｌ２　。因此，需要对并网　风电场进行无功补偿，未能满足无功补偿的风电场　可能引起系统的电压波动，这种波动会引起风力发　对采用ＳＶＣ和ＳＴＡＴＣＯＭ并网点处的动态性能进行　仿真比较。　１风力机组模型　１．１风速模型　电机端电压降落而导致切机。所以，异步风力发电　机在这种情况下需要足够的无功补偿量，以提高电　网的安全稳定运行水平　。　目前，大多数并网风电场所采用的无功补偿方　式主要是在异步发电机端并联电容器组，然而随着　电力电子技术的快速发展，这种传统的无功补偿方　式显现出明显弊端，将柔性交流输电（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ＡＣ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＦＡＣＴＳ）设备接入风电场以提　为准确地描述风速的随机性和问歇性等特点，　采用的风速模型是４种风速的叠加　。　Ｖｗ＝Ｖｗｂ＋　＋　＋　（１）　式（１）中：　为基本风速，　为阵风风速，　为　渐变风风速，　为随机噪声风风速，采用随机噪声　风分量来表示。从文献［７］中可知，当额定风速９—　１２　ｍ／ｓ变化时，度电成本处于较低水平，因此本文　仿真模型中取额定风速为９　ｍ／ｓ。　１．２风电场异步发电机模型　高其运行稳定性已成为必然。本文采用性能更优　越的静止无功补偿器（Ｓｔａｔｉｃ　Ｖａｒ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ，ＳＶＣ）　在建立异步风电机的稳态模型的时候，要求准　确地反映异步风力发电机的静态特性　Ｊ。异步发　电机简化等效电路如图１所示。　图１中，　为激励电抗，　为定子漏抗，　为　转子漏抗，　为发电机端并联电容器电抗，ｒ　为转　子电阻，ｓ为转差率，定子电阻忽略。利用电路原　和静止同步补偿器（Ｓｔａｔｉｃ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ，　ＳＴＡＴＣＯＭ）进行动态无功补偿，用于提高风电场并　网运行的稳定性。通过在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｋ仿真平台　上搭建含ＳＶＣ和ＳＴＡＴＣＯＭ的风电场动态仿真模　型，研究风电场并网对系统电压稳定性的影响，并　２０１２年１Ｏ月１８日收到，ｌ１月２８日修改　第一作者简介：乇晓明（１９５４一），男，博士生导师，研究方向：智能　交通。　理，从图１中可以得到下列关系。　／＇２　Ｑ：一（　＋　）（２）　科学技术与工程　１３卷　图１异步发电机简化等效电路　式（２）中：　：　１＋　２，　＝二　——　。　一　ｃｍ　在研究过程中，假设风力发电机输出的有功功　率Ｐ为定值，通过式（３）可知功率与电压和转差率　有关。　２动态无功补偿装置模型　动态无功补偿装置要求输出的无功功率能够　跟踪系统无功功率的变化，分别采用ＳＶＣ和ＳＴＡＴ．　ＣＯＭ作为无功补偿设备，用来跟踪风电系统无功功　率的变化。　２．１　ＳＶＣ原理及模型　ＳＶＣ把新型电力电子元件引入传统的静止无　功补偿装置，进而实现快速、平滑地调节无功功率，　并维持电压稳定。ＳＶＣ构成形式有多种，但基本元　件为晶闸管控制的电抗器（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｒｅ．　ａｃｔｏｒ，ＴＣＲ）和晶闸管投切电容器（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｃａｐａｃｉｔｏｒ，ＴＳＣ）。ＴＣＲ通过晶闸管进行平滑控制，　ＴＳＣ分组投入或切除，从而改变ＳＶＣ输出的无功功　率，调节ＳＶＣ所连母线的电压　］，其控制结构如图２　所示。　图２　ＳＶＣ控制器结构图　ＳＶＣ向系统注入的无功功率为：　Ｑｓｖｃ＝Ｑ　ｃ—ＱＴｃＲ＝　（、　一　１ｓｃ　　１ＴＸ　Ｒ　），　（３）　式（３）中，‰＝　＝　，　Ａ　ＴＣＲ『ｒｎ　Ｒ　Ｑ　＝ｔｏｃｖ２＝　Ｉ，２，　为触发角；　为电源额定　ＴＳＣ　角速度，　为ＴＣＲ中电抗器阻抗。　２．２　ＳＴＡＴＣｏＭ原理及模型　ＳＴＡＴＣＯＭ与ＳＶＣ的功能基本相同，不同的是　ＳＴＡＴＣＯＭ是基于全控型电力电子器件来实现的静　止无功发生器，比ＳＶＣ具有更快的响应速度、更好　的稳定性、更宽的运行范围，能更好地实现动态无　功补偿，其数学模型如式（４）。　ｒｉｄ］　ｄ　１．　ｌＩ　Ｌ　Ｊ　Ｒ　詈ｃｏｓ０　一∞　一譬　詈ｓＬ…～ｉｎ　　一　ｃｏｓ　一　ｓｉｎ　０　式（４）中，ＯＪ为ｄ．ｑ坐标系的旋转角频率，ｍ为逆变　器调制比，　为电力系统电压瞬时值，　为直流电　容电压，０为ＳＴＡＴＣＯＭ输出电压和系统电压之间　的相位差。　ＳＴＡＴＣＯＭ向系统注入的无功功率为：　—　ＱｓＴＡＴｃ０Ｍ＝　（５）　Ａｅｑ　式（５）中，　为ＳＴＡＴＣＯＭ输出等效成可控电压源，　。。为等效阻抗。　ＳＴＡＴＣＯＭ控制器结构图如图３所示。　图３　ＳＴＡＴＣＯＭ控制器结构图　图３中，电压调节器和电流调节器的传递函数　删　。＝　，　＝　。　分别为Ｇ　和Ｇ　惯性环节的比例系数，　和　为　９期　王晓明，等：并网风电场动态无功补偿方案仿真研究　２４８９　时间常数。　控制器通过控制ＳＴＡＴＣＯＭ输出电压与系统同　步信号间的微小相位差０来调节输出的无功电流。　控制器采用双闭环控制，内环是电流环，外环是电　压环。电流环通过ＰＴ控制器，使ＳＴＡＴＣＯＭ输出电　流无静差地跟随来自外环电压调节器的输出而给　定。电压调节环反馈ＳＴＡＴＣＯＭ接人点的电压　，　与参考值　进行比较，从而实现有静差的比例控　制，外环的输出由电流环给定。　３仿真建模与分析　３．１仿真模型介绍　本文采用的算例为风电场接入单机无穷大系　统，风电场由６台１．５　ＭＷ的异步风力发电机组组　成，其出口电压为５７５　Ｖ，与５７５　Ｖ／２５　ｋＶ的变压器　连接，将电压升高至２５　ｋＶ。通过３０　ｋｍ的输电线　路送至１２０　ｋＶ的升压站，然后并人无穷大输电系　统。在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台上搭建仿真模型，进行　仿真研究。算例简化框图如图４所示。　图４算例系统简化图　３．２额定风速下风电场仿真研究　仿真中额定风速为９　ｍ／ｓ，补偿器ＳＴＡＴＣＯＭ和　ＳＶＣ的联接位置如图４所示。下面分别对两者进行　仿真分析。　从图５中（ａ）和（ｃ）中可以得到，采用ＳＴＡＴ　ＣＯＭ进行无功补偿后发出的有功功率以及系统节　点电压，其补偿效果都比ＳＶＣ更好，而且稳定性更　高，更能使系统更快地进入稳定状态，使系统发出　的有功功率接近９　ＭＷ。另外图５中（ｂ）表明：采用　ＳＴＡＴＣＯＭ进行补偿所需的无功为约为２．５　Ｍｖａｒ，而　采用ＳＶＣ所需的无功达到了５　Ｍｖａｒ。　３．３风电场故障下仿真研究　风速在２ｓ到６ｓ时，由７　ｍ／ｓ上升至１１　ｍ／ｓ。　阶跃风速下模拟仿真风电机组的短路故障，其中一　图５额定风速下特性（ａ）额定风速下有功功率；　（ｂ）额定风速下节点电压；（ｃ）额定风速下　ＦＡＣＴＳ发出的无功功率　组风电机组在１０　ｓ时发生短路故障，１０．１　ｓ之后故　障清除。　从图６（ａ）和（ｃ）中可以得出，加入ＦＡＣＴＳ补偿　后系统电压在故障后能够快速恢复到稳定状态，使　风电机组发出的有功达到额定值９　ＭＷ。图６中　（ｂ）可以得出，采用ＳＴＡＴＣＯＭ进行补偿时，无功补　偿容量约为３　ＭＷ时就能系统保持稳定运行，而　ＳＶＣ的无功补偿容量要达到９　ＭＷ时系统才能保持　稳定。　４总结　本文建立了异步风电组和动态无功补偿系统　的数学模型，并在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台上搭建了仿　真模型，针对额定风速以及渐变风速下风电场三相　短路故障下的仿真研究，实验结果表明。　２４９０　科学技术与工程　１３卷　砉　篓　蔡　图６故障状态下特性（ａ）系统有功功率；　（ｂ）系统节点电压；（ｃ）ＦＡＣＴＳ发出的无功功率　（１）风电机组在渐变风速下发生三相短路故障　时，不加无功功率补偿装置时，系统的电压保护装　置动作，将故障线路从系统中切除；增加无功功率补　偿后，能够使系统电压恢复到电压保护装置允许的　范围之内。　（２）相同情况下，采用ＳＴＡＴＣＯＭ和ＳＶＣ的补　偿效果不同，从上述仿真分析中可以得出以下两点　结论。　ａ．与ＳＶＣ相比，ＳＴＡＴＣＯＭ的响应速度更快、控　制稳定性更好；同样的稳定极限下，采用ＳＴＡＴＣＯＭ　所需要的容量比ＳＶＣ小得多，将近三倍。　ｂ．由于在风电机组并网启动的瞬间有电压波　动，ＳＶＣ的响应速度较慢，相比ＳＴＡＴＣＯＭ而言，其　调节效果不够理想。　参考文献　ｌ顾威，李兴源，魏巍．用ＳＶＣ和ＳＴＡＴＣＯＭ改善风力发电动态　性的仿真比较．电网与清洁能源，２００９；２５（１１）：７Ｏ—７５　２杨志越，李凤婷．并网型风电场动态无功补偿方案的仿真．山西　电力，２０１１；５（１６８）：６—９　３靳静，艾芊，赵岩．ＦＡＣＴＳ装置在风电场中的无功补偿原　理与仿真．电力自动化设备，２００７；２７（８）：５８—６１　４郭雷，王春华，高培生．长岭地区风电场风机脱网事故分析及．　吉林电力，２０１２；４０（１）：３８—４０　５王晓兰，王耀辉．调整双馈风力发电机无功功率的风电场并网点　电压控制．兰州理工大学学报，２０１０；３６（４）：８４—８９　６孙建锋．风电场建模和仿真研究．北京：清华大学，２００４　７胡燕平，甄海华，戴巨川．变桨距风力发电机额定风速的确定方　法．太阳能学报，２０１１；３（３２）：３【）７—３１０　８张平，刘国频，曾祥君，等．风电场无功电源的优化配置方法．　电力系统保护与控制，２００８；３６（２Ｏ）：３３—４４　９任普春，石文辉，许晓艳，等．应用ＳＶＣ提高风电场接人电网的　电压稳定性．中国电力，２００７；４Ｏ（１１）：９７—１Ｏ１　９期　王晓明，等：并网风电场动态无功补偿方案仿真研究　２４９１　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　Ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　Ｗｉｎｄ　Ｆａｒｍｓ　Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏ—ｍｉｎｇ　，ＭＵ　Ｘｉｎｇ—ｘｉｎｇ　，ＴＡＮＧ　Ｍｅｉ　，ＸＵ　Ｔｉａｎ．ｐｅｎｇ　，ＸＩＡＯ　Ｗｅｎ－ｊｕａｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖ．ｏｆ　Ｔｅｃｈ　．，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００５０，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖ．ｏｆ　Ｔｅｃｈ　．，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００５０，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｗｉｎｄ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ　ａｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｉｎｄ　ｆａｒｍｓ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｒｅ　ａｎａ。　ｌｙｚｅｄ．Ｆｏｒ　ｐａｒａｌｌｅｌｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｂａｎｋ　ｈａｓ　ｓｈｏｗｎ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｄｅｆｅｃｔｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｅｍｐｌｏｉｅｄｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｇｒｉｄ．ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｗｉｎｄ　ｆａｒｍｓ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｗｉｎｄ　ｄｉｓ—　ｔｕｒｂａｎｃｅｓ　ａｎｄ　ｇｒｉｄ　ｆａｕｌｔｓ　ｏｎ　ｗｉｎｄ　ｆａｒｍｓ，ｗｉｎｄ　ｆａｒｍ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｓｅｔ　ｕｐ　ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｓｙｓ。　ｔｅｍ　ａｎｄ　ｗｉｎｄ　ｓｐｅｅｄｓ　ａｒｅ　ｂｕｉｌｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｙ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　Ｙｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｉｎｄ　ｆａｒｍｓ．Ｂｕｔ　ＳＴＡＴＣＯＭ　ｎｅｅｄｓ　ｌｅｓｓ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｖｏｌｔａｇｅ　ａｎｄ　ａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇ　ｓｔｅａｄｙ　ｓｔａｔｅ　ｂｅｆｏｒｅ　ｔｈｅ　ｆａｕｌｔｓ　ｍｏｒｅ　ｑｕｉｃｋｌｙ，Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ＳＴＡＴＣＯＭ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｗｉｎｄ　ｆａｒｍｓ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ．　『Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］　ｗｉｎｄ　ｆａｍｒ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ＳＴＡＴＣＯＭ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　＼　）　＼　（上接第２４８２页）　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｆｌｏｏｄｉｎｇ　ｉｎ　Ｐｌａｔｅ　Ｍｏｄｅｌ　Ｓｉｍｉｌａｒ　Ｔｈｅｏｒｙ　Ｓｔｕｄｙ　ＴＥＮＧ　Ｑｉ　，ＹＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ．ｍｉｎｇ　，ＬＩＵ　Ｘｕｅ．ｗｅｉ　，ＸＩＯＮＧ　Ｓｈｅｎｇ－ｃｈｕｎ　，ＦＥＮＧ　Ｃｈｅｎｇ　（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｏｒｏｕｓ　Ｆｌｏｗ　ａｎｄ　Ｆｌｕｉｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　，Ｌａｎｇｆａｎｇ　０６５００７，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；　ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（Ｌａｎｇｆａｎｇ）　，Ｌａｎｇｆａｎｇ　０６５００７，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｇｉｖｅ　ｃｌｅａｒ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｉｎ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｉｏｕｓ　ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ—ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｕｓｅｄ，ｄｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｆｌｏｏｄｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｕｌｔｒａ．１ｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｎｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｒｅａｌ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔｅｓｔ　ｅｘｔｅｎｔ　ｉｎ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｒｅｃｒｅａｔｉｎｇ　ｏｉｌ　ｆｉｅｌｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｒｅｄｉｃｔ　ｔｈｅ　ｒｅｍａｉｎｉｎｇ　ｏｉｌ　ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｏｕｔｃｒｏｐ　ｒｏｃｋ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｒｅｓｅｒ‘　ｖｏｉｒ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ｔｗｏ　ｐｈａｓｅ　ｆｌｏｗ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｃａｐｉｌｌａｒｙ　ｆｏｒｃｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｉｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ，ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｍａｋｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｆｌｅｃｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｆｌｕｉｄ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔｅｓｔ　ｅｘｔｅｎｔ．Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｃａｎｎｏｔ　ｓａｔｉｓｆｙ　ｔｈｅ　ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｒｕｌｅ，ａｎ　ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｓｉｍｕ。　ｌａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｉｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　ｃｒｉｔｅｒｉｏｎｓ　ｄｅｒｉｖｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｐａｒａｍｅ—　ｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｆ０ｒ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｆｌｏｏｄｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｕｌｔｒａ—ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．　［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］　ｕｌｔｒａ—ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｔｈｅｏｒｙ　ｐｌａｔｅ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｔｅｒ　ｌｆｏｏｄ—　ｉｎｇ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｆｒａｃｔｕｒｅ