双馈电机风电场的无功功率和控制策略

当前,环境污染问题日益受到关注。风力发电是实现风能开发利用的有效方式,改进常规控制策略提升机组低压穿越能力具有重要意义。随着风电穿透率的提高,风电并网电压无功控制十分重要,双馈异步发电机无功率控制成为电力系统稳定控制的关键技术。随着风电接入容量的增大,开展风电场等值建模方面的工作具有重要意义。文章研究了风电场双馈电机的结构原理,考虑网侧变换器无功发生能力,提出了对当地用户就近无功补偿策略。     

DSP在风力发电空载并网技术上的应用

针对风力发电机组直接并网和降压并网都会在并网瞬间产生很大的冲击电流。根据变速恒频双馈发电机组的运行特点,通过对其数学模型分析,建立了双馈异步发电机的空载数学模型,研究了基于电网电压定向的空载并网控制的策略,避免了由于定子磁链检测不准确造成的电网冲击。采用TMS320F2812实现了变速恒频双馈风力发电机组空载并网控制系统,给出了硬件和软件设计方案。实验表明系统动态性能强,稳定性好。该控制策略可以实现大容量风电机组的无冲击软并网,是一种理想的风电机组并网方式。     

双馈风力发电系统低电压穿越的建模与控制

为提高双馈感应风力发电机组并网的运行稳定性,研究电网故障下双馈风电机组的运行特性,使发电机在电网故障时仍能保持不间断的运行。本文主要研究了基于Orowbar保护控制的低电压穿越运行的控制策略,通过Orowbar保护电路来限制电压跌落时转子回路的最大电流,并通过仿真分析了电压跌落的程度和旁路电阻的取值对控制的影响。仿真结果验证了在电网电压骤降下Crowbar保护电路的有效性,可实现双馈风力发电机不间断的运行。     

双馈风力发电机组自动化并网运行的分析

随着风电机组装机容量在电网中所占比例越来越大,其对电网的影响将不容忽视,所以研究风电机组的并网运行具有非常重要的意义。本文以目前最具发展潜力的双馈风力发电机组为研究对象,在对其结构和工作原理进行分析的基础上,对其并网运行做了详细的分析,提出了双馈风力发电机组与电网并联运行的电压和频率控制策略。     

基于负载电流前馈的风电系统网侧变流器控制

对于具有并网变流器的风电系统,本文提出了一种基于负载电流前馈的网侧变流器矢量控制方法。与传统方法相比,该方法可提高风电系统在最大风能捕获过程中的暂态稳定性和抑制电网电压波动对直流母线电压所造成的影响。本文以双馈发电机型风电系统为例进行了理论分析和仿真实验,结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于超级电容的静止无功补偿器的研究，

为了实现在配电网骤降时同时补偿有功能和无功功率的目的,采用Buck／Boost型双向直流变换器连接超级电容储能装置与静止无功补偿器这一结构的电压一电流双闭环PI控制方法,通过Matlab／Simulink软件,做了相关仿真实验,得到了超级电容无论吸收功率,还是释放功率,其直流母线侧电压均恒定的结果,整个装置具有既能补偿无功功率损失又能补偿有功功率损失的特点。     

静止无功补偿器的配置方法与仿真研究

静止无功补偿器简称SVC，它是一种可以控制无功功率的补偿装置。它主要用于对冲击性负荷用户的就地补偿和用于对电力系统的无功补偿。通过对静止无功补偿器的配置方法的研究，以SVC的算法设计为基础，在Visual Basic环境下利用其强大的图形界面功能，完成了SVC配置方法的仿真研究，为SVC普通用户的方便使用和SVC仿真软件的实现提供了依据。     

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。     

DFIG风电系统网侧变流器控制策略仿真研究

在研究双馈型风力发电系统中网侧变流器基本工作原理的基础上,建立DFIG并网系统网侧变流器的数学及控制系统模型。为了更好地提升并网风电系统的控制效果,采用一种基于前馈解耦控制的双闭环控制策略对网侧变流器实行控制,以提高逆变波形及直流母线电压的稳定性。通过在仿真软件Matlab/Simulink中搭建模型进行仿真研究,验证控制策略的可行性及有效性。     

风力发电机、变流器及其低电压穿越概述

风力发电技术发展很快,单机容量不断增大,风电在电网中所占的比重也越来越大。讨论了几种典型的风力发电系统,包括失速型风电系统、双馈和直驱型变速恒频风电系统,并在此基础上,根据齿轮箱结构和发电机不同,讨论了其他类型的风电系统,分析了各自的优缺点。说明了常用的风电变流器拓扑,多电平变流器将得到更多的应用;为适应新的电阚规则对并网风电低电压穿趣与无功支持功能的要求,风电机组必须采取应对措施,对相关技术进行了分析和讨论。从风电系统发电机、变流器和低电压穿越能力等方面进行了论述,并介绍了不同风电公司的相关产品与技术。     

Enhancement of Distributed Generation by Using Custom Power Device

Wind energy (WE) has become immensely popular for distributed generation (DG). This case presents the monitoring, modeling, control, and analysis of the two-level three-phase WE based DG system where the electric grid interfacing custom power device (CPD) is controlled to perform the smart exchanging of electric power as per the Indian grid code. WE is connected to DC link of CPD for the grid integration purpose. The CPD based distributed static compensator, i.e. the distributed static synchronous compensator (DSTATCOM), is utilized for injecting the wind power to the point of common coupling (PCC) and also acts against the reactive power demand. The novel indirect current control scheme of DSTATCOM regulates the power import and export between the WE and the electric grid system. It also acts as a compensator and performs both the key features simultaneously. Hence, the penetration of additional generated WE power to the grid is increased by 20% to 25%. The burden of reactive power compensation from grid is reduced by DSTATCOM. The modeling and simulation are done in MATLAB. The results are validated and verified.     

配电网静止同步补偿器在江西电网中的仿真应用

配电网静止同步补偿器（DSTATCOM）是一种能够快速提供大容量无功功率的新型电力电子装置,能提高故障时电力系统暂态稳定性和抑制电压闪变等。DSTATCOM比其他的FACTS装置有更为优越的性能。以江西省电力科学院设计的电力系统综合程序／用户程序接口（PSASP／UPI）为工具,对江西电网应用DSTATCOM装置前后的暂态过程进行对比分析,研究了DSTATCOM在提高江西电网电压水平,改善江西电网暂态稳定性方面的效果。     

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。     

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.     

VSC-HVDC抑制并网PCC点电压波动浅析

大型风电场接入电网可能引起电压闪变和波动、电压暂降、电压偏差以及谐波等电能质量问题。通常对风电场进行无功补偿可以抑制系统电压波动,而轻型直流输电则可以起到无功补偿的作用,抑制并网PCC点电压波动、改善风电场的并网性能。     

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.     

静止无功补偿的特性分析与仿真研究

为了改善电网稳定性和提高功率因数,提出了一种静止无功补偿装置;介绍了无功补偿的分类,以及静止无功补偿装置的补偿原理,利用MATLAB软件对SVC进行仿真,仿真结果证明了SVC具有的很好的补偿效果。     

基于MPPT的变速恒频双馈风力发电系统控制策略

充分利用风能是风力发电控制的主要目的之一,为达此目的,本文基于风力机特性和双馈风力发电机的数学模型,提出了一种不依赖于风速测量来实现双馈风力发电系统最大功率点追踪(MPPT)控制的策略。该策略应用定子磁链定向矢量控制技术,对双馈发电机进行有功功率和无功功率的解耦控制,然后通过对发电机输出有功功率进行控制来间接得到与风速相对应的最佳叶尖速比和最优转速,从而实现最大功率点追踪(MPPT)控制。仿真结果证实了基于该方法,双馈风力发电系统在风速变化过程中能自动寻找并追随最大功率点,且控制相对简单,运行可靠,有较高的实用价值。     

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...