电网故障下含DFIG的风电场暂态电流特性分析

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1.5MW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。     

含大规模风电场的电网静态电压稳定性评估

针对以往电压稳定评估指标从有功功率或无功功率单方面去建立而导致的评估结果差异问题,该文提出了一种用于评估大规模风电场接入电网后系统静态电压稳定性的双重电压稳定指标。通过连续潮流法求取风电场接入电网后的PV曲线和VQ曲线得到节点电压随风电场发出有功功率变化的灵敏度指标和节点无功裕度指标;在此基础上,提出根据结构熵权法确定两个指标的权重系数,得到可以同时考虑有功和无功影响的双重电压稳定指标。最后通过IEEE 10机39节点标准算例验证了文中提出的双重电压稳定指标的准确性和全面性。     

含双馈型风电场的电网小干扰稳定性分析

为了研究风电场接入对电力系统的小干扰稳定性的影响,首先建立了风力机部分和发电机部分的数学模型,利用傅里叶变换对其数学模型进行线性化处理得到状态方程.在DIgSILENT/Power Factory仿真分析软件中,利用标准三机九节点系统作为测试系统进行如下研究:通过逐渐增大接入系统的风电场的有功出力研究了阻尼比变化趋势;双馈感应风力发电机组具有无功控制能力,并且风电场无功控制是未来发展需要的,所以也对阻尼比随无功出力的变化趋势做出了研究.两种研究方案说明了双馈型风电场接入系统后会使原有系统的部分振荡模态的阻尼比急速降低,但其值仍符合电网小干扰稳定性要求.     

用于DFIG风电场接入电网的固态变压器控制策略

固态变压器(SST)作为解决DFIG风电场接入电网所存在问题的一种新的接入方式,得到了越来越多的关注。通过对电网故障情况下DFIG定、转子电压、电流过渡过程机理的分析,提出了通过控制SST风场侧换流器电压的下降和故障切除时电压上升的斜率,来抑制电网故障过程中因电网电压突变而使双馈发电机的电压、电流以及转矩产生的冲击。分析了通过SST控制风场侧电压下降斜率与能量传递、SST直流链等效电容容值的关系,同时也分析了电网故障过程中,风场侧电压与电网电压跌落的关系。最后建立了双馈风力发电机、SST及其控制系统的模型,并针对电网三相短路故障进行了仿真计算,进一步验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

含风电场的系统电压稳定性分析

风力发电的大规模并网给电力系统的电压稳定带来了影响,因此对含风电场的系统电压稳定性分析变得至关重要.简单介绍了当今分析电压稳定性的几种方法,并仿真了两个风电场同时接入一个36节点的电力系统,绘制其P-V曲线和Q-V曲线来分析该电力系统的风电场接入点的小干扰电压稳定性;并在节点23设一冲击负荷,仿真系统的暂态电压,分析两接入点的电压稳定性.     

电网对称故障下含DFIG和PMSG的混合风电场群的协同控制策略

针对含双馈异步发电机和永磁直驱同步发电机的混合风电场群的低电压穿越技术进行详细研究。在推导双馈发电机和永磁直驱发电机的无功电流极限表达式的基础上,详细分析电压跌落程度和风速变化对其无功电流极限的影响规律,并获得满足风电场低电压穿越导则要求下双馈风电场和永磁直驱风电场的可控运行区域及其电流分配原则,进而提出无互联通信条件下混合风电场群的协同控制策略,该控制策略通过在电网故障过程中使风电场群输出最大无功电流以提高电网的暂态电压水平,并减少电网故障前后风电场群输出有功功率的变化以避免机群超速运行,使得该混合风电场群在全工况下的低电压穿越性能得到显著提高。通过仿真计算验证了所提控制策略的可靠性和有效性。     

无功交换对含大量风电场地区电网稳定性影响

针对含大量风电场的地区电网外送电时,外送联络线通道发生永久故障问题,运用电力系统综合分析程序(power system analysis software package,PSASP)仿真其动态过程,分析无功交换潮流对地区电网形成孤网后稳定性的影响,提出稳定控制策略。结果表明:无功交换潮流较小时,对孤网影响不大;当无功交换潮流较大时,应及时采取如:投退无功补偿装置、限制风电出力、切除部分负荷等措施进行稳定控制。     

含大规模风电场电力系统暂态稳定性分析

大规模风电场并网将会影响电力系统暂态稳定性。基于直流潮流模型、扩展等面积定则并利用Matlab/Simulink仿真分析了不同的电压跌落、故障持续时间以及低电压穿越(LVRT)控制策略对系统暂态稳定性的影响。仿真结果表明:电压跌落越深、故障时间越长,系统暂态稳定性越差,风电场的低电压穿越控制策略能够改善故障期间系统暂态稳定性,但是其能力有限。     

含风电场的电网潮流计算

研究风电并网后的电力系统潮流计算方法,有利于确定风电场的并网方案,并为进一步研究其对系统稳定性、可靠性等方面的工作提供基础。在异步风电机组的传统RX模型基础上将风电机组无功功率表示为电压的函数,消去转差的影响,避免传统RX模型算法中的两个迭代过程,牛顿迭代法仍平方收敛,结合已有潮流计算确定风机并网的潮流计算模型,计算分析了不同风机模型对系统潮流的影响。     

含风电场的电力系统小干扰稳定性分析

为了研究含风电场的电力系统小干扰稳定性,建立了一种用于小干扰稳定性分析的风力发电机组的数学模型.利用该模型方法来研究风电场接入单机系统和六机系统的小干扰稳定性.通过算例分析,风电机接入无穷大系统时,改变机端无功补偿容抗的大小和风电机的出力,与风力发电机的转差率和暂态电势的q轴分量强相关的振荡模态阻尼比变化不大,风电机系...     

大规模DFIG风电场接入对电网的影响及其对策研究

首先简要阐述了DFIG风电的拓扑结构;然后重点介绍了大规模的风电并网对电网对电能质量、电压、电网频率和系统稳定性等的影响;接着讲述了包括使用静止无功补偿器、有源滤波器等方法提高系统的故障穿越能力一般的应对措施;最后介绍了国内外风电研究技术,包括模糊C均值聚类算法在风电场中的应用、谐波辐射分析、针对弱电系统的风电模型等的新成果,为风电的发展起重要的推动作用。     

风电场接入电网末端后系统稳定性分析

为确保蔚县风电场接入河北省南部电网后系统运行稳定,利用PSASP暂态分析软件对蔚县风电场进行最大接入容量分析、稳态分析、暂态分析、风机低电压穿越测试,证明了河北省南部电网接入大型风电场的可行性。     

风电场接入地区电网静态电压稳定性分析

大容量风电远距离输送可能会对风电接入地区的电压稳定性造成较大的影响。介绍了电压稳定性分析的基本原理,基于PSD-VSAP软件对风电接入地区电网电压的稳定性进行了分析计算,得出薄弱节点负荷母线的P-V曲线以及关键输电通道的极限传输功率,并给出了有利于提高风电地区电压稳定的措施。     

含DFIG的风电场仿真等值模型研究与稳定性分析

根据风轮机原理提出了等值风速的概念,以及一种建立风电场等值机模型的方法。就风电场三种不同分布形式,分别提出了等值机模型建立的方法。针对所建立模型在PSCAD/EMTDC上进行仿真分析,验证所建模型的正确性,同时根据动态特性说明所建模型的适应性。     

基于DFIG风电场功率振荡的成因分析

为更加全面、深入研究双馈风力发电系统振荡现象,提高DFIG风电场系统并网的稳定性和可靠性,基于某公司风电机组脱网故障的研究背景,引入了电力系统间谐波振荡的新概念来描述DFIG风电场系统的振荡现象。首先从间谐波的角度对双馈风电网系统的振荡机理进行研究分析,其次通过PSCAD仿真模拟实际的脱网故障,最后利用MATLAB对仿真数据进行分析处理,从而验证了相应频率风速的振荡也是DFIG风电场系统振荡的成因之一,由于风速存在一定频率的振荡导致DFIG系统中产生了间谐波,以至于间谐波与基波的相互叠加造成了双馈风力发电系统发生振荡现象。提出的间谐波振荡对今后风力发电系统的稳定性分析提供了一种新的思路。     

含双馈风电场电力系统暂态稳定性分析

随着风电装机容量的增长,风电场接入运行对电力系统稳定性的影响不容忽视。借助单机无穷大系统分析了双馈风电机组的自身稳定性,发现双馈感应发电机转子运动没有机电暂态失稳现象,但存在电磁暂态失稳现象;研究了双馈风电场与同步电机运行在典型接线方式下系统稳定性的差异和变化。仿真算例表明,由于双馈风电机组有功功率的快恢复特性,可能使含双馈风电场混合电力系统的暂态稳定水平显著降低。     

含风电场的系统电压稳定性研究

介绍了含DFIG的风电场模型的等值以及电压稳定性分析的方法,分别从静态和暂态方面分析了含风电场的系统电压稳定性,并指出了影响因素,为改善系统电压稳定性指出了方向。     

应用于DFIG风电场的VSC-HVDC控制策略

随着风力发电的快速发展,如何连接风电场和电网成为至关重要的问题.研究了基于双馈感应电机(DFIG)的风电场连接方式及控制策略,通过与交流输电和电流源型高压直流输电(CSC-HVDC)的比较,说明电压源型高压直流输电(VSC-HVDC)技术在连接风电场与电网方面具有独特优势.在换流站的dq解耦控制基础上,对DFIG与VSC-HVDC的换流站的控制设计进行了研究.利用PSCAD/EMTDC平台对该方案进行了仿真研究.仿真结果表明,该方案可以实现一个换流站连接多台DFIG的结构,并具有良好的控制效果.     

海上DFIG风电场的VSC-HVDC控制策略

电压源换流站的柔性直流输电(VSC-HVDC)是理想的风电场电能输电方式。分析了双馈发电机(DFIG)和VSC-HVDC系统在dq轴旋转坐标系下的暂态数学模型,并结合风电场自身特点对两端换流站提出了控制策略。首先,风电场侧的换流站控制系统输出的交流母线电压幅值和相位稳定,采用定交流电压控制,并通过补偿量的设计有效抑制了风电场风速变化导致的电压波动,使风电场工作于稳定状态。电网侧的换流站控制系统直流电压稳定,内环电流控制器采用反馈线性化思想使控制系统化为线性,并实现对dq轴电流的解耦控制,提高了控制器性能。最后,基于数字仿真验证了控制策略。结果表明其控制策略具有良好的控制效果。     

基于DFIG自身无功能力提高风电场的电压稳定性的研究

针对双馈异步风力发电机(DFIG)有功、无功解耦控制的性能,建立了基于DFIG的风力发电机模型,仿真分析了利用风机本身无功潜在能力改善风电并网时由故障引起的电压不稳定.仿真结果表明,DFIG自身具备无功补偿能力,可抑制风电场的电压波动,在系统故障后提供无功支撑,能够提高风电场自身的低电压穿越能力.