间歇式能源发电系统无功补偿技术的研究

针对间歇式能源发电系统的特点和无功需求,提出了将无功补偿与风力并网发电相结合的设计方案,通过计算得出了间歇式能源发电系统中电缆和变压器无功损耗.本文利用Mat-lab/Simulink搭建了具有无功补偿功能的并网变流器的仿真模型,并采用有功无功解耦控制和SPWM控制方法,补偿系统所需无功以及有效抑制动态电压波动.最后,仿真结果验证了风力并网变流器在向电网提供有功功率的同时也能够提供一定容量的无功功率,提高系统功率因数,有效抑制电网电压波动.     

双馈电机风电场低电压穿越方案的研究

风电场并网准则对低电压穿越提出了明确的要求。对DFIG而言在电网电压严重跌落时,投入Crowbar可使DFIG短时不脱网运行。但是Crowbar的投入会使风电场吸收大量的无功功率,加重了电网的无功负担。采用STAT-COM可对风电场进行无功补偿,使其满足LVRT动态无功支撑的要求。因此,采用"单机机组安装转子Crowbar+风电场配备STATCOM"方案,可以很好满足双馈电机风电场的LVRT要求。     

风电场并网的无功补偿

在风电场并网装机总容量不断扩展的背景之下,机组总容量实现1500kW单位已极为普遍。由此,无功补偿的重要价值更是不言而喻的。本文依据这一实际情况,建立在风电场并网运行的基本条件下,就异步发电机无功补偿的控制原理进行了简要的分析与阐述,进而结合某装机容量1500kW机组在无功补偿方面的实例,研究了相应的补偿措施与策略,希望能够为同类型实践工作的开展提供一定的参考与帮助。     

静止无功发生器在青岛南京路变电站中的应用

文中介绍了静止无功发生器(SVG)装置在青岛南京路变电站的应用情况,分析了SVG的基本工作原理、补偿控制策略,并现场进行了无功补偿和谐波滤除效果测试。测试结果表明,该SVG可以有效改善南京路站接入点电网的电能质量、抑制电压波动并提高功率因数,具有较高的工程推广应用价值。     

风电储能系统能量调度策略研究

为了改善风电场发电的稳定性,抑制风电引起的电压波动与闪变,提高含风电电力系统的稳定性问题成为重要的研究内容,本文在简要介绍风电的特点的基础上,针对风电并网带来的电能质量及稳定性等问题,阐述了基于能量调度技术的解决方案,详细介绍了基于模糊理论＂最大-最小＂算法的调度系统控制器和系统其它主要部分的模型及仿真结果。控制器根据负荷用电量预测信息控制储能系统的充放电,不仅能有效抑制并网后电网的电能波动也能优化风电的发电质量。MATLAB仿真结果表明,风电储能系统能量调度策略和控制器是有效的,该系统能够有效减小风电场并网功率的波动。     

基于同步调相机和SVG的无功电压优化策略研究

大规模风电接入电网会给电网安全稳定运行带来诸多影响。针对大规模风电接入电网后带来的电网电压频繁、剧烈波动以及故障导致的风机脱网问题，提出基于调相机和SVG的无功电压优化控制方法。日前根据风电预测信息，建立日前无功电压优化模型，求解安排次日离散无功补偿装置的出力计划；日内在离散无功补偿装置出力计划的基础上，根据日内风电预测信息，建立日内无功优化模型，利用模型预测控制（MPC）对调相机和SVG的无功出力计划进行求解优化，并设置电压偏差校正环节，形成滚动优化，提高控制精度。此外，利用调相机和SVG的协调控制，有效发挥两种装置的无功补偿能力，抑制并网点电压的变化幅度，降低风机脱网风险。最后，通过算例分析验证了所提策略可有效平抑电网电压波动以及降低风机脱网风险。     

SVC动态无功补偿在安钢1780mm热连轧当中的应用

阐述了安钢热连轧为降低在轧钢过程当中由于负荷变化而造成电网电压电流畸变对设备产生影响而采用的无功补偿装置（SVC）。通过分析SVC工作原理以及运行中的无功补偿装置对电网电能质量的改变,得出了投入使用后的SVC系统对于抑制电网波动、抑制谐波电流、提高功率因数等起到了明显的改善作用。     

一种考虑风电随机性的电力系统电压运行区间计算方法

针对风电场出力的波动性使风电接入地区电网的随机性增强,并网点电压波动的频率和幅度变大,造成的电压稳定问题,以实际风电场的运行数据为基础,通过统计学方法分析风电场输出功率的波动特性,得到风功率波动率在不同时间尺度内的分布参数以及95%置信区间,并分析不同风电水平下的电压波动特性,在此基础上提出使用t location-scale分布函数对电压波动率的概率分布进行拟合,进而得出一种基于风功率波动特性以及仿射区间潮流算法的电压运行区间计算方法,通过该方法计算得到的电压运行区间反映了在风功率波动条件下未来一段时间内电力系统电压的运行区间,对风电接入系统的运行、控制及规划工作具有重要的指导意义。     

直驱变流器高压穿越控制策略研究

近年来风电机组的大规模并网带来的问题越来越受到关注,因电网电压骤升引起的事故逐年增加,因此风电机组的高电压穿越技术越来越受到重视。介绍一种直驱并网变流器的高电压穿越控制策略,通过提高变流器的无功调节能力和直流DBR电路配合控制的方法,当高电压发生时,变流器的电网检测模块检测到过压后,变流器进入HVRT模式,根据电压升高的水平向电网提供无功支持,直流母线泄放电路进行直流母线电压稳压控制,完成变流器暂态过程过渡,进入稳态。此方案可以在已有的低压穿越硬件基础上完成,经济易行,非常适合对已运行风电场的升级改造。     

大规模海上风电经VSC-HVDC并网后电能质量问题分析

由于海上风速的多变性,同时风机组中存在大量电力电子器件等原因,其并网后所产生的电能质量问题不容忽视。对于离岸较远的大规模海上风电场,基于电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)凭借其独特的技术优势未来将成为不可或缺的输电技术。为保证电能质量符合标准,需在并网前对电能质量作出分析。根据风电场等值原理,运用PSACD/EMTDC仿真软件搭建由双馈异步风机组成的大规模海上风电场经VSC-HVDC并网模型,研究其在风速波动下闪变、谐波电压与电流、电压偏差等电能质量问题。结果表明,在风速波动时谐波问题比较严重,实际工程中应充分考虑当地风资源的状况,制定合理的滤波方案,为今后海上风电并网的电能质量分析工作提供借鉴与参考。     

A Secondary Voltage Control Strategy for Transmission Level Interconnection of Wind Generation

This paper addresses implementation issues associated with secondary voltage control in a doubly-fed induction generator based wind farm. The effects of different system parameters on the performance of the control are considered, namely the short circuit ratio of the interconnection and the inherent communication delay between the wind park and the remote bus. In addition, a strategy for allocation reactive power requirements to each of the generators within the wind park is proposed. The system is developed and simulated for a wind park consisting of six wind generators connected to a typical transmission system. The paper proposes an optimal tracking secondary voltage control method developed to achieve effective voltage regulation, enhance the network voltage profile and provide optimal reactive power compensation to the interconnected power system. The performance of the controller is compared with secondary voltage control at one selected bus, primary voltage control and the optimal voltage profile obtained from the optimal power flow analysis. The performance of the controllers is tested for steady state operation and in response to system contingencies, taking into account the impact of communication time delays and short circuit ratio (SCRs). Simulation results are presented to demonstrate the capability of the controllers to provide the desired reactive power compensation and voltage support to the electric power grid.     

基于PWM的无功补偿系统设计

随着功率因数低的工业用电设备接入电网中,对电力系统运行稳定性和电压质量提出了更高的要求。文中基于无功补偿的原理,并设计了PWM连续调容的动态无功补偿系统,该系统克服了传统无功补偿器用感性无功覆盖容性无功,以产生可调容性无功的调节方式存在的不足,改进了现有无功补偿系统只能分组分级投切,不能连续调容的现状。能够快速跟踪负载变化,实时补偿无功功率,稳定电网电压,提高功率因数。     

Current Source Inverter Based Grid Connected Hybrid PV-Wind Power Generation Unit

ABSTRACT

This paper presents a current source inverter (CSI)-based hybrid power generation system, which uses wind turbine and photovoltaic cells (PVs). A permanent magnet synchronous generator (PMSG) is connected to the CSI using a diode rectifier and a buck converter that is used to control the speed of the rotor. Another buck converter is used to control the maximum power point tracking of PVs. The operation of proposed system is studied under normal and grid voltage dip conditions. According to new grid codes, most power generating units are supposed to remain connected to the grid during voltage sag conditions and inject reactive current to grid as defined by grid codes. The CSI has fault current limiting capability that makes it appropriate to use in grid-connected applications and during voltage sag conditions in particular. The proposed system tracks the maximum power point of wind turbine and PVs under normal mode and injects required reactive current to the grid during voltage drop. However, incorporation of CSI with the inherent behaviour of wind turbine and PVs causes fault current to be within the tolerable range for power electronic devices. Simulations are carried out by using PSCAD/EMTDC software to verify the proposed system.     

三相故障时双馈风力发电机并网稳定性的改进

为使风电并网后的能够稳定运行,从双馈风电机组的自身特点为角度分析双馈风力发电并网对电网系统稳定性的影响,以Matlab/Simulink为平台搭建风电并网的模型,模拟仿真双馈风机在三相故障时加入两种无功补偿装置后的情况,比较得到最优的无功补偿装置以改进风电在并网时的稳定性。结果表明,静止同步补偿器在提升风电并网电力系统稳定性比SVC静态无功补偿器方面有更好的效果。     

基于PMSG的风电系统并网控制策略研究

针对直驱型风力发电不控整流＋Boost＋PWM逆变器并网拓扑结构,利用Matlab/Simulink软件平台,搭建了整个并网系统的仿真模型,并对网侧PWM逆变器进行了控制策略的研究。仿真结果表明,这种控制策略能稳定直流电压,使风电机组能正确地并入电网,实现了有功、无功的解耦及单位功率因数控制。     

风光互补并网发电系统的PSCAD仿真设计

针对目前单一式离网型新能源发电系统的发电不稳定性及能源溢出浪费等问题,提出了一种风电与光电相结合的互补式并网发电系统的设计理念。利用风能与太阳能二者较强的互补性,解决传统单一式发电系统昼夜间歇性供电问题。同时,该发电系统采用并网式结构,可以将溢出的多余能源回馈给电网系统,实现系统发电量的有效利用,保证供电系统的长期稳定性供电。最后采用著名的电力系统计算机辅助设计软件PSCAD对该风光互补并网发电系统进行仿真验证,结果表明该方案可有效实现发电系统的稳定性,完成10kV中压城市配电网络的并网,对改善区域经济发展有着重大意义。     

浅析冶炼企业低压无功补偿配置方式

本文主要介绍冶炼企业低压无功补偿配置方式的有效运用,更好的发挥出无功补偿在冶炼企业中的综合效果,不断改善电网电压的综合质量,并提高系统的功率因素,能起到更好的实际效果。     

风电并网对电力系统暂态稳定的影响

随着社会经济的快速发展,作为一种重要的可再生资源,风力发电已成为当前发电技术最成熟、最具开发潜力的发电技术.在实际应用中,由于大规模开发风力资源、单一风电场装机容量不断提高,电网系统中风电占比日益增加.随着风电的不断接入,电网系统原潮流分布发生了变化,受风速随机与间歇性影响,其输出功率有一定的波动性,严重影响到电网电压的稳定.因此,在开发与规划风电场建设中,风电并网对电力系统电压稳定性的影响做深入研究,意义深远.