原动机周期性扰动引发强迫功率振荡特性研究

大型水电、火电集中外送系统存在的功率振荡是中国能源外送面临的突出难题,严重限制了外送功率的提升。近年来,实际电网中多次发生强迫功率振荡,前期研究表明,原动机周期性扰动很容易引起电网强迫功率振荡。结合计及原动机调速系统的Phillips-Heffron模型,分析得出共振时扰动源机组的机械负阻尼转矩系数KRE为较大正值;同时进行能量分析,振荡时扰动源机组的势能与非扰动源机组的势能变化呈现明显不同的增长趋势。因此,结合发生强迫功率振荡时各机组的转矩和能量性质,能够实现对原动机周期性扰动类型扰动源的定位。     

双馈变速恒频风电系统矢量控制分析

变速恒频风力发电机成为并网风电机组发展的趋势 ,采用双馈发电机实现的变速恒频变频器容量小 ,具有一定的优势 ,本文针对双馈发电机数学模型 ,运用定子磁链定向的矢量控制规则 ,实现转子电流与磁链的解耦 ,达到控制定子侧恒频恒压输出的目的 ,并简要介绍了控制部分的数字化的实现     

变速恒频风电机组额定风速以上恒功率控制

介绍额定风速以上，采用功率反馈控制策略，控制风力发电机组在高风速区恒功率发电。仿真结果进一步证实了控制策略的可行性，同时介绍控制的具体实现方法。     

变速恒频风电系统电机直接转矩控制策略

介绍了变速恒频风电系统的双馈电机直接转矩控制策略,通过电机直接转矩控制的试验显示,该策略具有同步速度快,并网瞬间冲击电流小的优点,能够满足变频恒速双馈电机的控制需要。     

变速恒频双馈风电机组参数扰动对并网控制的影响

通过对交流励磁变速恒频双馈风力发电机组(VSCF-DFIG)的空载并网矢量控制策略进行深入地分析和推导,首次正确地得到了双馈异步发电机参数扰动对并网过程中定子电压影响的量化表达式.仿真结果表明,双馈异步发电机转子绕组参数扰动会影响机组并网,降低并网成功率.探寻抗参数扰动的并网控制策略具有重要意义.     

变速恒频风电机组控制系统可靠性分析

根据可靠性分析理论,提出了一种适合MW级风电机组控制系统的可靠性数值分析方法。在此基础上结合MW级风电机组控制系统的设计,以变速控制环节为例进行了可靠性分析,给出了提高变速恒频风电机组控制系统可靠性设计方法。     

光伏系统稳态无振荡扰动观察MPPT 研究

针对传统扰动观察法在光伏系统最大功率点跟踪时的不足,提出一种新型扰动观察法。该方法利用在最大功率点两侧,参考电压的前后压差符号发生变化的特性进行变步长控制。采用这种方法可消除定步长扰动观察法在最大功率点处产生的振荡,实现稳态功率无脉动,优化电能质量,方案简单易于实现。基于单级式光伏并网系统对该算法进行仿真研究和实验验证。实验结果表明,该方法具有较好的跟踪精度和响应速度。     

光伏并网系统二次功率扰动分析及抑制策略

传统的单相单级光伏并网系统普遍存在二次功率扰动问题,会对光伏阵列的输出功率造成不利影响。基于对二次功率扰动的详细分析,在传统的并网逆变器结构上增加二次功率解耦电路,并给出该改进电路的系统控制策略。分析证明,该新型逆变器拓扑能有效降低二次功率扰动,抑制直流电压的二次纹波分量,进而提高能量利用效率,改善并网电流质量。仿真和实验验证该新型逆变器拓扑及其控制策略的合理性和有效性。     

变速恒频风电系统效率-可靠性优化控制

针对变速恒频风电系统,采用双频环优化控制结构研究多目标优化控制策略.低频环采用风能转换效率作为稳态优化指标,通过最佳叶尖速比法求解优化控制律;以转矩脉动作为控制变量、叶尖速比脉动作为状态变量,建立高频环优化控制模型,并在改进的高频环线性化模型基础上,以转矩脉动作为优化控制目标,应用LQG算法求解高频环优化控制律.最终实现了变速恒频风电系统的动、稳态指标综合优化控制,仿真结果证明了所设计方法的有效性.     

风电并网系统阻抗稳定性分析及次同步振荡因素研究

该文基于适用于次同步振荡特性分析的系统元件序阻抗模型,建立双馈风电多机并网系统阻抗网络建模模型,并提出基于该模型的稳定性分析方法;综合频域稳定分析和时域仿真结果,多角度讨论分析风速、机组控制参数对系统次同步振荡的影响特性,对现有文献鲜有提及的风电机组(群)位置对次同步振荡影响差异进行了重点研究,发现了振荡现象与具体场景...     

并网中小型风电系统最大功率跟踪控制

针对目前中小型风力发电系统发电效率低,提出了一种新型拓扑结构,即机侧采用三相PWM整流器,网侧采用单相PWM逆变器。在对永磁同步发电机数学模型和风力机最佳输出功率进行分析的基础上,采用转子磁链定向控制技术,实现对发电机输出的有功功率的控制,进而实现对风力发电机最大功率的跟踪控制;同时,在单相系统中引入"虚拟电路",使网侧单相变流电路参数可以转化到旋转坐标系下,实现无静差控制。通过仿真试验验证了控制策略的可行性。     

直驱风电系统最大功率捕获技术的仿真分析

对直驱风电系统最大功率捕获技术进行了仿真分析.在仿真过程中,通过控制发电机组转速来实现风力机的最佳运行,使功率系数、风力机转速及输出机械功率等参数都能运行在不同风速下的最优值,从而最大限度地捕获风能.当发电机组达到最优运行时,再通过控制整流器使其输出恒定的电压.     

基于扰动功率小波奇异熵的电压暂降源定位

针对现行的电压暂降源定位方法在含有变压器以及复杂电网结构场景下准确度较低的问题,提出一种基于扰动功率小波奇异熵的电压暂降源定位法。首先,基于电能质量监测仪采集到电压电流波形数据计算得到瞬时有功和无功功率,获得加权瞬时扰动有功功率和无功功率;然后,通过小波变换,奇异值分解,结合信息熵原理得到扰动功率的小波奇异熵值,由小波奇异熵值的大小来确定电压暂降扰动源的相对位置;最后,仿真和实例分析证明了所提方法的有效性和准确性。     

变速恒频直驱型风电系统低压穿越技术

随着变速恒频型风电在电网中所占份额不断增加,电力系统对并网风电系统的故障运行能力,尤其是电网电压瞬间跌落故障下的不间断运行能力提出了严格的要求,而基于全功率变流器的永磁直驱型风电系统已经被证实具有出色的低压运行特性.因此,本文对变速恒频直驱型风电系统低压穿越技术进行研究.首先分析了电网故障对直驱型风电系统的不良影响,然...     

并网型永磁直驱风电系统非线性模型 扰动稳定域分析

摘要： 针对直驱风电系统,建立了控制器理想输出时永磁直驱风电系统的非线性模型,分析了研究系统稳定性的必要性。并阐述了系统稳定性分析主流方法的利弊,在此基础上提出了一种基于数值算法的扰动稳定性分析法,并用仿真获得了系统的受扰动稳定域。     

风电氢联产系统功率平滑控制仿真研究

风能的随机性会引起风力发电出力不平稳,与此同时,电网电压跌落会给风电机组带来脱网运行的风险。针对该问题,文章将电解槽-储氢罐-质子交换膜燃料电池循环系统作为储能装置,接入风力发电系统背靠背变换器直流侧,构成了风电氢联产系统。在风电过剩时,系统通过电解水制氢储存多余电能;在风能不足时,消耗氢气产生电能,补偿不足的有功功率。文章在分析系统构成及运行方式的基础上,设计了各组成单元协调控制策略。MATLAB仿真结果表明:在文章提出的控制策略作用下,系统可以有效地抑制风速随机变化引起的输出功率的波动;配电网电压跌落时,系统具有较强的抵御风机脱网的能力。     

集群风电区域振荡原因分析及对策研究

由于新疆某集群风电场的各个风电场间无功补偿装置(SVC)控制不合理,导致低频振荡频繁,低电压穿越而发生大面积机组停机。文章结合新疆电网实时运行数据,考虑SVC间协调配合和动态响应时间,对其集群风电场送出线路功率、电压的影响进行仿真分析。仿真结果表明:SVC投切会引起系统低频振荡,导致并网点电压跌落使风机进入低电压穿越状态;同时SVC动态响应不及时易使风机过电压停机。文章提出相关的改善建议,为保证集群风电场稳定运行提供参考。     

变速恒频直驱型风电系统变流器拓扑结构研究

直接驱动型变速恒频风力发电是一种新型的发电技术,它具有无齿轮箱、机械磨损小、整机效率高、运行维护成本低等优点,在风力发电领域中有着很好的应用前景。该系统需要采用全功率变流器,对应的大功率变流器单元可以有不同的拓扑结构,根据每种电路拓扑的特点,整个系统的控制方法都会相应地发生变化。载波相移正弦脉宽调制技术（CarrierPhaseShiftedSinuousPulseWidthModulation,CPS-SPWM）可以在较低的开关频率下有效地抑制和消除低次谐波,并具有相当大的传输带宽,是一种适于大功率电力电子装置的较佳的开关调制策略。文章首先对直驱型变速恒频风力发电系统基本拓扑结构进行了对比分析,着重介绍了用CPS—SPWM调制方法控制的五电平级联变流器,及其在直驱型风力发电中的应用。直接驱动型风力发电系统几种大功率变流器拓扑结构对比分析,比较了各种拓扑结构的优缺点、技术难点,以及实际应用中存在的问题,并对大功率变流器在风力发电系统应用中的可行性进行了相关分析与探讨．为直驱风力发电系统拓扑结构的选型提供了参考基础。     

大规模风电送出系统的次同步振荡问题研究综述

随着我国风力发电的快速发展,大规模风电外送逐渐成为风电消纳,提高风电利用率的主要方式。大规模风电送出主要有两种形式,经串补送出与经HVDC送出。两种送出系统均有引发风电机组次同步振荡问题的风险。首先阐述了三种典型风电机组的特性,进而分别归纳了大规模风电经串补送出系统与经HVDC送出系统中可能发生的次同步振荡问题的发生机理、相关特性和抑制措施。总结了适用于大规模风电送出系统次同步振荡问题的分析方法。最后,对本课题的研究前景加以展望。