并网风电机组在线运行状态评估方法

为评估和提高并网风力发电机组的实时可靠性,优化其维修策略,有必要利用在线监测数据对机组的实时运行状态进行评估。首先,通过分析风电机组控制系统所监测物理量,应用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)构建具有反映机组运行状态重要特征的项目层和子项目层框架;其次,针对子项目层中存在多项评判指标同时发生严重偏离的情况,引入劣化度指标,并应用模糊综合评判方法,建立风电机组运行状态评估的改进模型;最后,基于某850 kW并网风电机组在一段时间内的实际监测数据,用所提出的运行状态评估模型进行了计算,并与常规评估方法进行比较。实际运行结果表明,所建立的状态评估模型和方法是正确和有效的。     

基于IEC标准的DFIG通用模型在DIgSILENT/PowerFactory上的实现及验证

风电并网研究中,风电机组模型众多但都缺少有效性验证,给电力系统分析带来很多不便。为此,依据国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)提出的风力发电机组建模标准草案,在DIg SILENT/Power Factory软件平台上搭建双馈型风力发电系统通用模型,通过故障条件下风电机组对低电压穿越响应的实测结果与仿真结果的比较,以及根据西班牙并网导则中对风电机组模型准确性评估指标进行模型的误差评估,确定模型的正确性和有效性。完成当前主流双馈风力发电机组模型的有效性验证工作,其将提高风电系统并网分析结果的准确性。     

风机并网与解裂对电力系统的影响及应对策略

并网型风力发电机组由于受其固有功率特性的影响,启停时会对电力系统产生较大的冲击电流,引起系统电压跌落,影响系统功率平衡。以异步风力发电机组为例,在常规研究的基础上,提出在风力发电机组出口端加延迟控制器,构建风力发电机组并网模型,分析风电机组并网与解列对电力系统的影响,合理安排各台机组的最佳并网时间,避免多台风力发电机组同时并网,减小风电启动对电力系统安全运行的影响。选取中型规模风电场为例,构建内部接线图及并网模型,并仿真验证。该研究成果对风电并网运行具有一定的工程借鉴意义。     

基于合作博弈和区间划分的风电机组状态评价

风电机组状态评估需要考虑模糊性和随机性的均衡,且不同方法确定的指标权重差异较大。因此,提出了一种基于区间划分的风电机组状态评估合作博弈云模型。首先,针对固定阈值受风速和环境温度的影响较大,采用Bin方法进行区间划分。其次,对于不同方法确定的指标权重,运用合作博弈法进行融合,并采用变权公式进行修正;然后,运用黄金分割法确定评判指标与状态等级间的云映射关系。最后,采用模糊综合评判获得评估结果。通过采集河北某风电场1.5 MW风电机组的监测数据和故障记录,对该方法的有效性进行了验证。结果表明该方法更能反映出风电机组的真实运行状态。     

风力发电机组暂态仿真模型

随着大规模风电接入电网,分析风电对电网的影响越来越重要.电力系统暂态仿真是开展风电并网研究的一种重要手段,而建立准确、有效的风力发电机组暂态模型则是仿真工作的基础.文中简要回顾了恒速恒频机组、双馈机组和直驱机组的基本结构,整理和总结了风力发电机组中风轮、传动链、发电机、电力电子变频器以及控制和保护系统等重要环节的暂态仿真模型,并讨论了相关模型在风电并网问题研究中的应用方式,进而展望了风力发电机组模型研究工作的发展方向.     

大规模风电并网动态特性模拟与分析

研究大规模风电并网动态特性,对提高电力系统稳定性具有重要意义。分析了风力发电机组、水力发电机组和汽轮发电机组的工作原理并建立了对应的数学模型,构建了含风力发电机组、水力发电机组和汽轮发电机组的多源混合电力系统模型,在风速波动条件下,对该系统模型进行了仿真分析。仿真结果表明:当风电机组输出功率发生变化时,该多源混合电力系统模型能够准确描述电力系统主要参数的动态变化特性。     

漂浮特性对风力发电机塔基载荷性能的影响

为研究漂浮特性对风力发电机塔基载荷性能的影响,使用仿真技术进行分析.将漂浮平台和波浪载荷考虑到已建好的风力发电机组模型中,形成漂浮式风力发电机组分析模型.以NREL 5 MW数据为基础,利用FAST软件对漂浮式和基础固定式风电机组涉及的各典型工况进行载荷性能仿真,并将2种风电机组的仿真结果进行对比.研究结果表明：漂浮特性对风电机组塔基载荷的波动及极限载荷的影响显著,通过对比2种风电机组各典型工况下的仿真结果,得出漂浮式风电机组塔基极限载荷相比基础固定式机组结果呈现规律分布,并对规律分布的原因作出了分析.     

传动链模型参数对双馈风电机组暂态性能影响

为了较准确地研究并网双馈风电机组机电耦合作用对其暂态性能的影响,考虑风力机和发电机之间传动轴扭转柔性因素,采用等效集中质量法,建立风力机传动链的等效为两个质量块模型.基于并网双馈风力发电机组的功率控制策略和电磁暂态模型,在电网电压跌落故障下,对采用两个等效质量块传动链模型时的机组暂态运行性能进行仿真,并和不考虑传动链柔性的等效为一个质量块模型时的结果进行比较.应用传动链柔性模型,选取不同参数值时的机组暂态效果进行仿真比较和分析.结果表明:考虑风力机传动链柔性有助于准确分析双馈风力发电机组暂态性能,其暂态性能和传动轴系刚度系数、风力机和发电机惯性时间常数密切相关.     

风电机组综合状态在线监测与远程诊断中心的建立

近年来,风电机组振动状态在线监测系统得到不断地应用和推广,但是仅对机组机械传动部分振动信号进行评估分析,监测手段过于单一,不能全方位捕捉机组故障状态.为此,提出在风电机组振动在线监测技术研究的基础上,进行风电机组叶片应变状态监测、齿轮箱油液在线监测、发电机电气参数监测及风电机组生产运行参数监测技术的研究,研制风力发电机组综合状态在线监测系统,并建立远程诊断中心,将风力发电机组振动在线监测系统全面升级为风力发电机组综合状态在线监测系统,以期为实现风电场少人、无人值守目标奠定坚实的基础.     

并网型双馈风力发电机组的动态模型仿真研究

本文在介绍双馈电机数学模型的基础上,对变流器模型采用定子磁链的定向矢量控制,为满足研究风速变化情况下的风力发电机组的运行特性和电网电压跌落时风电机组不脱网运行,通过分析风速变化和电网电压跌落情况下的双馈风力发电机组的运行特点,建立了风力发电机组的模型并利用PSCAD软件对风电并网建模,并对风速变化以及电网电压跌落进行仿...