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1.
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含双馈风电机组的电力系统故障计算方法研究 被引次数：2
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肖繁 张哲 尹项根 杨航 杨增力《电工技术学报》,2016年第1期
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双馈风电机组馈出的短路电流特性极其复杂,传统以交流同步电机供电电源为基础的电网故障分析方法不能适用于含双馈电源的电网短路计算.根据双馈风电机组低压穿越运行的技术要求,在电网对称故障和不对称故障条件下,建立了计及其励磁调节特性影响的短路电流计算模型.在此基础上,基于对称分量法建立了含多双馈风电机组接入的电网各序等效电路,通过对电网电动势方程、故障边界条件方程和双馈风电机组短路计算模型方程进行迭代求解,计算电网各支路的故障电流和各节点电压.与算例的仿真结果对比表明,该短路电流计算方法计算准确度高,可较好地满足工程应用要求.
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2.
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适用于弱电网的双馈风电机组新型故障穿越控制方法
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洪敏 章雷其 迟方德 张琳 李晓婷 辛焕海《电力系统自动化》,2017年第41卷第10期
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弱电网下系统的电压稳定裕度较低,而风电场的故障穿越性能对系统的暂态电压稳定性有显著影响。传统的双馈风电机组故障穿越控制方法都是基于适用于强电网的定功率控制,不利于维持弱电网下的电压稳定性。提出一种适用于弱电网中双馈风电机组的新型故障穿越控制方法。这种新型控制方法基于同步控制,通过有功电流和无功电流下垂控制风电机组出口电压的角度和幅值,使双馈风电机组以可控电压源的外特性运行。该控制方法能使双馈风电机组在弱电网的对称故障和不对称故障中均提供无功和有功电流,并且能在故障清除后的重励磁暂态过程中提高系统的电压稳定性。该方法同样适用于需要在联网和孤网运行之间进行无缝切换的双馈风电机组。最后,通过双馈风电机组接入无穷大电网实际电网、孤网的仿真算例验证了该故障穿越控制方法的有效性及优越性。
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3.
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具有低电压穿越能力的集群接入风电场故障特性仿真研究 被引次数：7
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齐尚敏 李凤婷 何世恩 刘光途 黄蓉《继电器》,2015年第43卷第14期
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结合风电机组的结构和并网原理，对直驱风电机组提出了“卸荷电路+无功补偿”的低电压穿越改进控制方法，对双馈风电机组采用了DC-Chopper和SDBR(series dynamic braking resistor)代替Crowbar的低电压穿越改进控制方法。以PSCAD为平台分别构建了具备低电压穿越能力的直驱风电机组和双馈风电机组的并网仿真模型；结合风电并网技术规程，采用电压跌落器仿真验证了直驱、双馈风电机组在电网电压跌落下的低电压穿越能力。参照新疆达坂城实际风电场群接入系统方案，构建了包含具备低电压穿越能力的直驱、双馈风电机组的集群风电场仿真算例，研究了风电场送出线故障、集群风电场送出线电压跌落、系统线路电压跌落时风电场群故障穿越特性。仿真结果表明：集群接入风电场送出线电压跌落会影响相邻风电场及系统的电压和频率，故障结束后整个风电接入系统可以在风电接入技术规程要求的时间内恢复至稳态运行状态。研究成果有助于分析风电大规模集群接入系统的运行特性，提高电力系统对风电的接纳能力。
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4.
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考虑撬棒保护和残压的DFIG短路电流实用计算方法及应用
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王耀函 刘辉 刘吉臻 吴林林《电力技术》,2014年第4期
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电网短路故障可能导致双馈风电机组过电流保护动作,定量分析故障对机组短路电流的影响对于机组的低电压穿越具有重要意义.根据电网发生对称短路故障时双馈风电机组的暂态定、转子磁链关系,研究考虑机端残压下的双馈风电机组定子短路电流特性.在短路电流特征分析中考虑转子侧撬棒（crowbar）保护的投入策略,推导出双馈风电机组发生对称故障时的短路电流实用计算方法,讨论机组参数对短路电流特征的影响.将计算结果与现场低电压穿越试验测试数据进行比对,验证计算方法的实用性.
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5.
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基于模糊PI控制器的风电机组动态稳定性分析
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饶成诚 王海云 周静 刘磊《陕西电力》,2013年第41卷第3期
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并网风电场会对电网的安全稳定运行造成一定影响.当风电机组并网接入点发生短路故障时,双馈风电机组必须通过控制才能获得较好的动态特性并具备低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力.为提高并网风电机组的故障穿越能力,设计了模糊PI控制器,建立了双馈风电机组并网仿真模型.仿真结果表明,较传统的PI控制器,模糊PI控制器可以抑制故障时双馈风电机组的有功功率、机端电压以及换流器直流母线电压的振荡,提高并网系统的故障穿越能力.
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6.
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风电接入对继电保护的影响综述 被引次数：1
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韩璐 李凤婷 王春艳 王洪涛 陈伟伟《继电器》,2016年第44卷第16期
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对国内外风电接入后对电网继电保护的影响问题进行了综述。分析了不同类型风电机组的故障特征、短路电流特性以及影响风电场短路电流的因素。分别论述了风电接入对送出变压器、送出线路以及配电网继电保护的影响。基于风电接入系统继电保护的性能，总结了风电接入系统继电保护存在的不协调问题及相应的解决方案。建议后续研究应基于风电场的低电压穿越特性加强风电系统故障特性研究，重视风电场自动控制系统和电网继电保护与安全自动装置的配合，研究机组保护与风电场保护、系统保护之间的协调配合，全面解决风电系统继电保护面临的问题。
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7.
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一种新型的双馈风力发电系统LVRT技术研究
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郭强《电工电能新技术》,2013年第32卷第3期
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目前,风力发电机单机容量及风电场并网容量不断增大,风力发电在电网中所占比重越来越大.随着并网规则的日益严厉,保证风力发电机组在电网电压短时跌落时不解列,已成为一个强制性问题.此处首先研究了双馈电机在电网电压跌落时定子电流的电磁暂态过渡过程,并对其进行了仿真频谱分析,进而提出了基于考虑定子励磁电流动态过渡过程的双馈电机低电压穿越控制策略,并与传统的矢量控制策略进行仿真对比分析,改进控制策略可以有效抑制转子侧冲击电流,提高了双馈风力发电系统的不间断运行能力.最后,在实验室双馈风力发电实验平台上予以实验验证,实验结果表明所用控制方案的可行性与有效性.
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8.
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采用串联网侧变换器的DFIG风电系统低电压穿越控制 被引次数：2
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姚骏 廖勇 李辉《电力系统自动化》,2010年第34卷第6期
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双馈感应发电机(DFIG)因其对电网故障的敏感性,其低电压穿越运行控制技术备受关注.文中针对定子侧加装串联网侧变换器的新型DFIG风电系统,详细研究了其低电压穿越运行特性,提出了一种适用于新拓扑下发电系统的运行控制方案:通过控制串联网侧变换器抑制定子磁链暂态直流分量及电网电压负序分量对发电机转子侧的不良影响;通过控制转子侧变换器进一步限制故障时发电机的定、转子电流,从而实现发电系统的低电压穿越运行.仿真结果表明:采用所提出的控制方案,可实现电网故障时DFIG风电系统的零电压穿越运行;采用新拓扑的DFIG风电系统具有优良的电网对称及非对称短路故障穿越能力.
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9.
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双馈风力发电机群短路电流实用计算方法
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刘明洋 潘文霞 杨刚《电网技术》,2018年第5期
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近年来以双馈风电机组为主的风电场大规模并网,对电网的安全稳定运行构成了很大的挑战。而具备了低电压穿越能力的双馈风电机组的故障特性发生了改变,同时当多台双馈风电机组同时运行时,其不同的组成型式和繁多的集电线路使得整个拓扑结构变得复杂,导致短路电流的实用计算变得困难,且难以保证其准确性。针对上述问题,在研究建立含撬棒(Crowbar)保护的双馈风电机组短路电流实用计算模型的基础上,推导了双馈风电机组的等效阻抗模型,同时计及集电线路的转移阻抗,进一步推导了风电机组不同组成型式下的短路电流计算等效阻抗模型,最终提出了双馈风力发电机群在其集电母线处短路时的短路电流实用计算方法。采用PSCAD/EMTDC建立多台双馈风电机组的精确仿真模型,验证了所提实用计算方法的准确性,并在此基础上与国家标准计算方法进行了比较分析。研究结果对风电机群的电气安全设计具有重要意义。
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10.
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计及定子励磁电流变化的永磁双馈发电机零转矩控制策略
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刁统山 王秀和《电工技术学报》,2014年第7期
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为了提高电网电压严重骤降故障下双馈发电机低压穿越性能,研究了新型永磁双馈发电机的低电压穿越控制策略。对新型永磁双馈风力发电机结构及电磁关系进行了分析,建立了永磁双馈发电机系统的动态数学模型,针对永磁双馈发电机在电网电压严重跌落时,提出了计及定子励磁电流变化的永磁双馈发电机零转矩控制策略,分别采用传统Crowbar控制和计及定子励磁电流变化的零转矩控制策略进行了对比仿真。仿真结果表明,计及定子励磁电流变化的零转矩控制策略能够改善永磁双馈发电机低压穿越运行能力。
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11.
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电网电压对称跌落时双馈风力发电系统的暂态分析与控制
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吴国祥 吴国庆 倪红军 茅靖峰 张旭东 刘鸿泉《电气传动》,2013年第43卷第10期
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通过对电网对称跌落时双馈电机内部电磁过渡过程的分析,推导出了双馈电机在电网故障情况下定子磁链、转子电压的数学表达式.提出了一种分段控制策略,把故障分为2个阶段,第1阶段采用主动Crow-bar保护,使定子磁链和转子电压快速衰减;第2阶段恢复变换器的励磁控制,注入退磁电流和无功电流,有效地实现了双馈电机的故障穿越.分段控制策略缩短了Crowbar保护时间,有助于电网的快速恢复.仿真结果证实了所提出控制策略的有效性与正确性.
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12.
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对称电网电压骤升下双馈电机暂态分析
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张兴 曲庭余 谢震 卢磊 宋海华《电源学报》,2013年第11卷第2期
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风电场的电网电压骤升故障会造成双馈风力发电机定子绕组中产生定子磁链的暂态直流分量,甚至引起比电网电压跌落更强的双馈电机定、转子电流和电磁转矩的冲击。为研究双馈风力发电机的高电压穿越(HVRT)特性,首先分析了电网电压骤升的产生机理和电网电压骤升及恢复过程中双馈电机电磁过渡过程,讨论了撬棒电阻对HVRT的影响,并与低电压穿越(LVRT)情况做了对比。
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13.
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双馈风力发电机组及其低电压穿越技术的研究
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吴建明 魏毅立 吴振奎《江苏电器》,2011年第4期
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介绍了双馈电机转速和功率独立调节的基本原理,利用定子磁链定向对其进行矢量控制。建立了双馈发电机的数学模型并对其在风速发生变化时进行仿真。研究了双馈风电机组在电网故障时的运行情况,分析了风力发电机组低电压穿越技术。双馈风电机组只有具有低电压穿越能力,才能保证电网出现短暂故障时还能保持并网运行。
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14.
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电网短路时交流励磁风电机组网侧变换器控制策略 被引次数：4
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姚骏 廖勇《电力系统自动化》,2008年第32卷第12期
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电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制(PWM)变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行,要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略,该方案在电压跌落时仅利用电流内环控制电网侧变换器,并于电压正常时采用带前馈的双闭环电压控制策略控制电网侧变换器。通过仿真验证了所提出的方案在电网短路故障发生和切除时稳定控制直流链电压的有效性,为故障过程发电机不脱网励磁控制奠定了基础,同时该方案也能有效保护直流侧电容及提高系统的稳定性。
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15.
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电网短路时交流励磁风电机组网侧变换器控制策略
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姚骏 廖勇《水电自动化与大坝监测》,2008年第12期
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电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制（PWM）变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行，要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略，该方案在电压跌落时仅利用电流内环控制电网侧变换器，并于电压正常时采用带前馈的双闭环电压控制策略控制电网侧变换器。通过仿真验证了所提出的方案在电网短路故障发生和切除时稳定控制直流链电压的有效性，为故障过程发电机不脱网励磁控制奠定了基础，同时该方案也能有效保护直流侧电容及提高系统的稳定性。
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16.
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短路点电气距离对并网风电场低电压穿越效果仿真分析
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刘永贵 颜光龙《四川水力发电》,2011年第30卷第Z2期
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在DIgSILENT/PowerFactory仿真软件中建立了双馈感应发电机(Double fed induction generator,DFIG)和实际电力系统模型,验证了不同短路点对风电场低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)功能的的影响.仿真结果表明:当电网侧发生严重故障时,双馈电机转子侧变频器由于转子绕组过电流而被crow-bar保护短接闭锁,此时双馈风电机组将失去控制用功、无功的能力,风电场的暂态电压稳定能力将影响到电网的安全稳定,短路点与DFIG的电气距离越远,DFIG的LVRT效果越好,即短路点与DFIG的电气距离越远时,DFIG的LVRT相对而言更容易实现,电网的LVRT相对而言更难实现.
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17.
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双馈风电机组短路电流对变压器保护二次谐波制动的影响 被引次数：2
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熊小伏 齐晓光 欧阳金鑫《中国电机工程学报》,2014年第13期
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二次谐波制动是避免励磁涌流造成保护误动,从而保障电力变压器保护可靠动作的关键技术措施。为验证大规模双馈风电机组接入电网后对变压器二次谐波制动正常运行可能造成的影响,研究了电网对称故障下双馈风电机组短路电流的谐波特性。基于转子侧变流器控制对定子短路电流谐波特性的影响分析,解释短路电流二次谐波的产生机理并推导二次谐波的解析表达式,指出在变流器矢量控制下双馈风电机组产生的短路电流二次谐波可能威胁变压器二次谐波制动的可靠运行,并通过短路实验和时域仿真验证了分析的正确性。
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电网故障下含DFIG的风电场暂态电流特性分析
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张谦 李凤婷 蒋永梅《电力电容器与无功补偿》,2017年第38卷第2期
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风电场故障特性是其保护整定与配置的重要依据之一.在阐述双馈风电机组数学模型构建过程的基础上,建立了双馈风电机组提供的短路电流表达式和风电场联络线接地故障短路电流表达式,量化分析了诸如Crowbar控制策略、风电机组并网数目、风电机组运行风速、无功补偿等因素对该短路电流的影响;进一步,在分析风电场主要保护配置及其特征的基础上,推导与分析了上述短路电流及其主要影响因素对风电场配置的主要保护的影响.最后,以新疆某1.5 MW风电场为背景,基于PSCAD/EMTDC平台仿真验证了上述理论分析的正确性.
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19.
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海上风电场故障特性及保护配合的研究
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卢智雪 刘天琪 丁媛媛《电力系统保护与控制》,2018年第10期
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一般海上风电场所选用设备和线路与陆上风电场有所不同,有必要对海上风电场的继电保护配置进行专门研究。利用ETAP仿真软件对风电场内元件及送出线故障时各元件的短路电流和机端电压跌落情况进行分析,并研究海上风电场本身特征和故障特性。在多个风电场并网时,风机会提供不容忽视的短路电流,短路点成为双侧电源供电。为此,考虑其特性及风机低电压穿越能力,提出海上风电场各元件和线路的保护配置方案及其整定原则。并对ETAP软件上搭建的某海上风电场模型进行保护及动作时序配合的仿真,验证了所提保护配置方案及动作时序的正确性和合理性。
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20.
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基于定子电流正弦化的双馈风电系统低电压穿越强励控制
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骆皓 林明耀 曹阳 庄俊 姚广秀《电力系统自动化》,2014年第38卷第18期
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基于Crowbar电路的低电压穿越实现了双馈风电机组的系统保护和不脱网运行。Crowbar电路的应用使得网压跌落时转子变流器闭锁,转子电流处于暂态过程。针对采用Crowbar电路实现低电压穿越过程中,双馈风电机组系统对电网产生暂态电流冲击而存在的不足,文中提出一种基于转子电流源控制的低电压穿越强励控制策略,通过强励实现低电压穿越过程定子暂态直流磁链分量的补偿,以实现低电压穿越过程中定子电流的正弦化。由于在静止坐标系中引入直流磁链补偿,在转子dq旋转坐标系控制方程中引入了工频交流分量,因此文中提出了一种基于多分量增益的比例谐振(PR)并联调节器,并通过该并联调节器的闭环传递函数分析对调节器参数进行整定,实现了控制带宽范围内直流电流分量与工频交流电流分量的无静差控制。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性,为双馈风电系统的低电压穿越控制提供了一种高性能的控制策略。
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