直驱永磁风力发电系统电网侧变换器的模糊功率控制

针对基于储能的并网永磁直驱风力发电系统的运行特点,提出了一种对电网侧变换器的模糊功率控制策略,当电网发生电压瞬时跌落时使电网侧变换器运行在模糊功率控制模式,依据电网电压跌落深度及风机输出功率大小通过模糊控制器来确定发出无功电流的大小,从而使风电系统能够适度地向电网提供一定的无功功率来支撑电网电压。仿真结果表明,所提出的控制策略正确、有效。     

基于RTDS的双馈式风电机组低电压穿越策略

在研究2 MW双馈式风力发电系统稳态和暂态数学模型、控制策略、低电压穿越Crowbar电路参数优选等理论的基础上,利用RTDS平台建立双馈式风力发电低电压穿越系统完备模型,定量模拟电网电压跌落,发现传统的Crowbar保护方案仍有一定改进空间,提出改变Crowbar电路投切时刻提升系统LVRT能力策略,从多角度验证深度电压故障跌落时双馈电机低电压穿越性能。研究结果表明,在严重的电网电压跌落情况下,所采用的研究方案可在保证双馈风力发电机组变换器装置自身安全的基础上,实现机组的不脱网运行,满足国网的风电低电压穿越运行要求。     

基于二阶广义积分的风电系统电压跌落检测法

随着风力发电装机容量的不断增大,风电在电网中所占比重也越来越高,这就要求并网风电系统应具有低电压穿透能力。在电网电压发生跌落的情况下,为了使风电系统保持并网状态,对电网进行支撑并穿越故障,文章提出一种准确的、快速的电网故障电压检测方法——正序电压检测方法。该方法能在电网电压发生故障下做出快速的、精准的频率自适应响应。该电压检测系统包括正交信号发生器(QSG)、正序分量计算(PSC)和锁相环(PLL)3部分,系统中应用了二阶广义积分正交信号发生器。系统的输入为电网电压,输出为实时的相位角、正序电压分量和故障信号。通过对系统研究和仿真,表明该系统在电网发生故障时可有效地检测到故障信号。     

风/储系统低电压穿越策略仿真研究

摘要： 新能源在电网中比例的增加滋生了电网不稳定因素,并网的风电系统必须具备一定低电压穿越能力。文章针对中小型的分布式风力发电系统展开研究,结合储能系统技术开发,使其在风电领域并网关键技术中的应用推广成为可能。文章首先对双馈风力发电系统并网运行过程中电网电压突然跌落时出现的问题进行分析。其次在剖析双馈发电及背靠背变换器的数学模型基础上针对电网电压跌落时的情况,直流母线处引进储能系统,设计双向直流变换器,提高系统低电压穿越的能力。最后通过PSCAD/EMTDC仿真软件对单crowbar（撬棒电路）及加储能风电混合系统在带缓冲及不带缓冲的系统平台上进行低电压穿越实验分析,得出带缓冲的储能组合结构更能抵制低电压穿越,也验证了系统设计的合理性。     

提高风力发电网侧变流器低电压运行能力的研究

风力发电机组中,当电网电压跌落时,网侧变流器同时受到来自网侧和负载侧两方面的扰动很容易发生直流母线电压不稳定的现象,会进一步影响系统的稳定和恢复能力.为了提高风力发电系统的低电压穿越能力,提出了利用变流器网侧和负载侧功率平衡关系动态改变电流前馈增益系数的方法,同时抵抗电网电压扰动和负载扰动.仿真验证了该方法的有效性,同...     

直驱型风力发电变流器低压穿越控制策略研究

研究了直驱型风力发电变流器系统低压穿越控制策略。首先提出了一种对三相电量进行快速准确的正负序分离软件锁相环。在此基础上,为消除直流电压的二次谐波,采用正、负序双电流内环控制不对称运行控制策略。正负序分离软件锁相环采用了正负序级联延时信号消除法,能够实现对三相电压电流基波正负序分量在同步旋转坐标下的快速提取,并且通过选择不同的参数,可以滤除任何次数谐波的干扰。该方法无需采用滤波器,从而同时具备了稳态精确性和动态快速性。现场实验结果表明,该软件锁相环为三相并网型风力发电变流器在电网发生跌落及谐波畸变时提供了良好运行控制提供保障,正负序双电流内环不对称运行的控制策略保证了在电网电压不对称跌落时的正负序分离控制,消除了直流电压的二次谐波。     

基于转子串电阻的双馈风电低电压穿越暂态功率优化控制

针对双馈风力发电机转子串电阻低电压穿越控制,提出一种动态功率优化控制策略,根据电网电压跌落深度的前馈控制,实时改变双馈电机有功功率给定值,进而快速有效地控制双馈电机的功率输出,实现转子变流器两侧的功率平衡;利用转子串电阻低电压穿越期间双馈电机的可控性,在确保系统稳定和转子变流器电流不越限的情况下,为电网提供尽可能多的无功支撑,促使电网故障电压快速恢复。基于10 kW的双馈风力发电模拟平台实验结果表明,该算法在无需添加额外硬件设备的同时,可基本实现系统的安全、稳定、零电压穿越运行,且可降低系统的成本,具有一定实用性。     

电网电压跌落对海上风电系统无功补偿的影响分析

电网电压跌落时海上风电系统无功补偿容量的需求,是确定海上风电系统无功补偿方案的关键。基于海上风电系统的典型拓扑建立了海上风电系统的功率传输模型,在此基础上分析了电网电压跌落时,风电场有功功率、无功功率以及电网电压跌落幅值对海上风电系统的无功补偿容量的影响,以确定海上风电系统无功补偿方案。最后对一个具体的海上风电场进行PSCAD仿真分析,结果表明:电网电压跌落的幅值、电网电压跌落时风电场输出的有功功率和无功功率对海上风电系统的无功补偿容量有着重要的影响,并因此而影响海上风电系统的动态过程控制。     

电网故障下直驱永磁风力发电机的无功功率控制策略

直驱永磁同步风力发电系统(Directly driven wind turbinewith Permanent Magnet Synchronous Generators,D-PMSG)因具有结构简单、发电效率及运行可靠性高等优点已经逐渐成为风力发电的主流机型。随着风电场规模的逐渐增大,风力机的低电压穿越能力(Low Voltage Ride Through,LVRT)已经成为大型风电场并网的必备条件。文中针对电网故障下直驱永磁风力发电机的无功功率出力问题,采用在电网故障阶段并联备用变频器以及无功优先的控制方法,在电压跌落期间充分利用变频器的无功产生能力,使风力发电系统在故障期间迅速增加无功功率的输出,提升机端电压,帮助电网电压恢复,从而增强了直驱永磁同步风力机的低电压穿越能力。     

基于功率极限在线辨识的风电功率控制模型

当一定规模的风电接入区域电网的某一节点后,对电网的无功平衡和电压稳定将带来影响。针对这一问题,文章研究了风力发电系统并网功率极限判别模型,并在此基础上建立了以风电系统接入节点等效阻抗为变量,描述功率变化状态的功率状态方程;研究了基于符合实际风电场特性的双馈风力发电系统等值模型、功率极限在线判别的双馈型风力发电系统并网控制改进方法和风电系统并网功率实时在线修正模型,实现了并网输出功率的在线控制。文章还通过电网实例,验证了所述计算方法的有效性。     

基于小型发电机的碟式太阳能热发电技术研究进展

阐述了碟式太阳能热发电系统的发展历程和特点，介绍了碟式热发电的基本原理，着重分析了碟式热发电所涉及的关键技术，包括Stirling发电机、Brayton发电机、碟式聚光镜和受热器。通过对关键技术的分析，指出提高碟式聚光镜系统的稳定性和降低成本两个方面是当前技术开发的重点。同时提出了发展中国碟式太阳能热力发电技术所需技术开发过程的建议。     

风力发电的运行系统及操控方法

众所周知,风能是一种比较清洁、实用并且对环境比较友好的可替代性能源。在未来的能源战略发展中,风力能源将具备越来越重要的作用。着眼于风力发电新型能源在生产过程中的运行系统和操作方法,针对风力发电的运行系统和可控制问题进行了探讨与研究。     

风/光混合发电系统的优化方法综述

为了从混合发电系统中获得足够经济可靠的电力,其优化方法的选择非常关键,分析了风/光混合发电系统的结构,系统梳理了国外风/光混合发电系统的软件优化法、传统优化方法、人工智能法等优化方法,并对混合发电系统的各种优化方法进行了总结及展望,可为国内风/光混合发电系统优化问题的合理解决提供参考。     

用于高温气冷堆发电设备的闭式循环氦气轮机装置

对HTGR-CT发电装置中的氦气轮机装置作了简要介绍．叙述其循环、工质以及影响循环效率的关键因素,并分析HTGR-CT发电装置布雷顿循环系统当前和近期的参数值。针对氦气轮机装置,论述了涡轮、压气机、热交换器、转子、轴承和热氦气管道等主要部件的设计和结构特点,并简要介绍了应用于氦气轮机的材料。最后指出在开发HTGR-CT发电设备中要重视两个关键技术问题：一是开发出用于大功率机组的安全、可靠的磁性轴承;二是免除放射性污染能进行安全运行和有效维护的问题。     

Wind energy for the 1990s and beyond

Electrical power must be available to the consumer in any amount upon demand. Conventional methods of power generation, such as the burning of fossil fuels, hydroelectric plants, and nuclear power plants, have considerable shortcomings. Governmental regulations have increased in quantity and have raised the already rigid standards of producing electric power without further damage to the environment. Electrical power produced by wind energy conversion systems are undergoing extensive research and revitalization as a viable solution to clean air power generation. The basic challenge to scientists and engineers is to develop wind energy conversion systems that produce adequate amounts of power, but at a cost comparable to present conventional methods. This article discusses the background and impact of the modern wind energy conversion system on future power generation.     

分布式光伏发电系统最大功率点跟踪技术比较研究

基于当前光伏阵列最大功率点跟踪技术的研究现状,介绍了适用于分布式光伏发电系统最大功率点跟踪的各种常用控制方法,阐述了每一种控制方法的技术原理,分析和比较了这些常用控制方法的特点,总结了各自的优点和缺点,最后对分布式光伏发电系统最大功率点跟踪方法的选择问题进行了探讨,并指出了具体选择方法时应综合考虑的各种因素。     

千瓦级空间堆热离子—碱金属混合式热电转换系统设计及性能

针对空间核电转换系统静态热电转换发电效率低的问题，设计开发了一种新型的热离子-碱金属混合发电系统，即利用热离子转换系统的余热作为碱金属转换器的热源，利用余热进行二次发电以提高转换系统效率，通过建立热离子-碱金属混合发电系统数理模型，研究了热离子热电转换系统接收极功函数和系统电流密度对混合发电系统功率效率的影响，得到了两个参数的最优区间，计算结果表明热离子-碱金属混合发电系统相比于热离子热电转换系统效率约6％~10％，为静态热电转换系统的效率优化提供了理论依据。     

Simulation Analysis for Massive Deployment of Variable Renewables Employing an Optimal Power Generation Mix Model

This paper develops a high time-resolution optimal power generation mix model in its time resolution of 10 minutes on 365 days by linear programming technique. The model allows us to analyse the massive deployment of photovoltaic system and wind power generation in power system explicitly considering those short-term output variation. PV （photovoltaic） and wind output are estimated, employing meteorological database. Simulation results reveal that variable fluctuation derived from a high penetration level of those renewables is controlled by quick load following operation of natural gas combined cycle power plant, pumped-storage hydro power, stationary NAS （sodium and sulfur） battery and the output suppression control of PV and wind. It additionally turns out that the operational configuration of those technologies for the renewable variability differs significantly depending on those renewable output variations in each season and solving the seasonal electricity imbalance as well as the daily imbalance is important if variable renewables are massively deployed.     

太阳能辅助燃煤热发电系统的探讨

由于太阳能供给的间歇性,单独投资建造的太阳能热发电系统经常会出现设备成本高、利用率低、收益低等问题。因此,利用太阳能热发电系统与常规燃煤发电系统都有汽轮机部分这一特点,将槽式抛物太阳能集热器集成到常规燃煤发电系统中,寻求改造现有燃煤发电系统的新途径。以某300 MW机组为例,利用弗留格尔公式进行变工况计算,然后进行热经济性分析,为太阳能辅助燃煤热发电混合系统的建立提供理论参考。     

Analysis and study of two‐dimensional parameter bifurcation of wind power farms and composite loads

This study focuses on the stability of power system based on codimension‐two bifurcation theory. In this paper, we investigate the impact of load modeling on permissible wind power generation margins in distribution networks. The study considers codimension‐two bifurcations of equilibria and limit cycles in wind power systems depending on varying two parameters simultaneously. The principle parameter is the wind power generation, and the other parameter depends on the different types of loads. The types of loads are ZIP, exponential recovery, dynamic induction loads, and composite load models. To study the effects of the induction motor loads, the proportion of the static component in the motor load is changed and assessed with respect to their mechanical loads. Wind generation margin boundaries are traced, and saddle‐node, Hopf, and limit‐induced bifurcation branches are obtained, delimiting the stable and unstable operating regions in the parameter space. The analysis presented in this paper can pave the way for determining methods for improving and monitoring these margins with consideration to the system parameters and load composition.