超导储能单元在并网型风力发电系统的应用

风力发电系统发展的趋势是将风力发电机组直接与高压电网相连（简称并网型风力发电系统）。但风速变化造成风力涡轮机械功率变化,会使发电机输出的有功和无功产生波动,从而使电网的电能质量下降。该文提出使用超导储能SMES（super conducting magnetic energy storage system）单元使风力发电机组输出的电压和频率稳定。文中详细介绍了SEMS的调节原理及其最优控制方法,建立了SEMS模型和加入SMES后系统的线性化仿真模型,采用基因算法求最优反馈矩阵,并借助MATLAB软件包设计控制器,仿真结果表明SMES单元对并网型风力发电系统中风力发电机的输出稳定具有极大的改善作用。     

超导储能装置应用于风电场平滑功率输出的研究

建立了风电机组和超导储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)装置的数学模型以研究SMES对并网风电场运行稳定性的改善。针对风电系统中经常出现的联络线短路故障和风电场的风速扰动,提出利用SMES安装点的电压偏差作为SMES有功控制器的控制信号的策略。并搭建了风电场接入电网后的仿真模型,对实例系统进行的仿真计算结果表明,SMES采用该控制策略,不仅可以在网络故障后有效地提高风电场的稳定性,而且能够在快速的风速扰动下平滑风电场的功率输出,降低风电场对电网的冲击。     

基于 PLC 的风力发电混合储能系统控制方法研究

风力发电具有波动性的特点,因此为了避免风力发电并网对电网的冲击及其影响,将西门子S7-200系列的PLC控制系统应用在储能系统中来平抑风电功率的波动性。根据蓄电池和超级电容器组成的混合储能系统的控制要求,绘制PLC的硬件接线图;分析混合储能的控制过程,利用PLC的编程软件进行PLC编程;最后验证该控制策略的可行性。     

柔性风力发电系统的仿真研究

针对风电功率波动性问题,提出配置集中式储能系统构建柔性风力发电系统,在分析风电功率波动特性的基础上,提出了基于低通滤波原理的风电平滑控制策略.在建立PCS (power conversion system)变流器数学模型的基础上,研究了基于前馈解耦控制策略的4象限运行变流器的有功、无功功率控制方法,并通过仿真验证其有效性;最后搭建了柔性风力发电仿真系统,通过平滑控制策略来抑制风电功率的波动,并加以验证.     

永磁同步风力发电系统最大输出控制

提出了一种使内嵌式永磁同步发电机(IPMSG)风力发电系统输出最大的控制方法.为了使发电机输出的功率最大,对IPMSG采用最大功率点跟踪(MPPT)和最大效率控制.通过使用最大功率点跟踪控制技术,根据发电机的转矩控制发电机速度.使用最大效率控制和最大转矩/电流比控制,控制IPMSG电流矢量以便降低发电机损耗.仿真结果证明了这个控制方法的可行性.     

双馈风力发电系统优化控制

本文双馈风力发电系统,提出了一种基于滑模理论的非线性控制方法,选择风力机转速和最优转速的差值为滑模面,设计滑模控制器。此外,采用定子磁链定向的矢量控制技术,实现有功功率、无功功率的解耦控制。最后,根据风力机最优功率运行曲线,对6k W的双馈风力发电系统进行最大风能追踪控制研究。仿真结果表明,在给定随机风速情况下,风力机能基本保持最佳叶尖速比和最大风能利用系数,最大限度的输出功率,实现最大风能追踪控制,减小机械载荷。     

独立运行风力发电系统的电能质量优化

基于独立运行风电系统储能电池的类型、容量和充电方式这三方面,研究了如何通过容量计算选择合适的铅酸蓄电池,以及蓄电池采用恒电压充电方式的控制实现,从而提高独立运行风力发电系统输出电能的质量。     

基于混合储能的风力发电系统功率波动抑制策略研究

随着经济的飞速发展,人们对电能的需求越来越大,风力发电系统也因此逐步参与到电力系统的运行中。由于风力发电系统的功率波动会对输出的电能质量造成影响,因此必须采取有效措施对其进行抑制。本文基于一阶滤波器法提出了功率波动的抑制策略,通过一阶滤波器实现了波动功率的分解,并分别对高频分量和低频分量进行了处理,从而实现了对功率波动的有效抑制。通过实际试验验证表明,本文所提出的控制策略能够有效实现对风力发电系统功率波动的抑制,能够保证风力发电系统的安全、稳定、可靠运行。     

风力发电同时率与控制风电出力的研究

张家口地区风力发电不断发展,负荷远不能平衡风电出力.风电发电潮流反送到变压嚣,导致变压器满载甚至超载,给电网设备安全及调度运行带来了很多的困难.通过对典型月份各风场发电同时率的分析,进而研究地区负荷情况、风电发电出力与限制风电出力之间的关系,得出具体控制出力的结论,从而为调度运行人员提供切实可行的理论依据.     

大规模风电并入电网对电力系统的影响

研究了风力发电机组并网及风电场对当地电网电能质量的影响,对接入电力系统的影响。分析了风电机组的输出功率特性,分析了风电机组对谐波、电压波动与闪变、电压跌落的影响。讨论了风电场对电力系统调频调峰的影响、对稳态电压的影响、对保护系统的影响,分析了不同风力机的设计方案和选型对电网电压的影响。指出控制系统的设计和优化对改善风电的电能质量,减小对电力系统的影响有积极的作用。     

风力发电偏航系统的功率控制研究

本文通过分析风力机特性,搭建了风力机的matlab仿真模型,对风力发电系统中风力机的机械功率进行仿真。结果表明,在风向变化时,运用爬山算法能够使风力机快速平稳的追踪风向的最佳位置,提高风力发电的功率。     

大规模风电并网对电力系统的影响

由于风能具有随机性、间歇性、不稳定性的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时会对电网的稳定和安全运行带来冲击。针对这一问题,阐述了大规模风电并网后对电力系统稳定性、电能质量、电网频率、发电计划与调度、系统备用容量等方面的影响,并提出改善风电并网影响的措施。     

基于PLC的风电机组控制系统设计

伴随经济的快速发展,风力发电已经大量开发和应用。为解决风力发电机组的控制需要,提出一种基于西门子公司S7—1200PLC的风电机组控制方案。在硬件选型的基础上,设计了风电机组自动启停、偏航控制、桨矩控制系统,实现了对风机的良好控制。     

基于Hopf分岔理论的风电系统电压稳定性研究

为研究风电系统参数连续变化对其电压稳定性的影响.应用Hopf分岔理论,以风电场有功功率和无功功率为分岔参数,通过延拓法求解单参数Hopf分岔点和两参数Hopf分岔边界,研究了分岔参数对Hopf分岔的影响,并分析了静止无功补偿器(SVC)对Hopf分岔的控制作用.研究表明,风电场的无功消耗会限制有功功率的输出,SVC可以...     

风电并网对电力系统的影响

风速具有波动性和间歇性,导致风力发电具有较强的不确定性.为确保电力系统的安全、稳定运行,研究风电并网对电力系统的影响是非常必要的.介绍了国内外风电发展现状,综述了大型风电场并网对电力系统造成的影响及其补救措施.     

风力发电系统控制技术的研究

基于对风力发电系统的结构原理及性能指标的分析,比较了几种常用的风电系统控制技术.着重介绍了一种模糊控制技术,通过控制导通角改变输出电压方式,实现了风力发电机输出功率最大的控制策略.该项研究提高风能转换效率有指导意义.     

基于附加风功率预测的风电功率波动平滑控制

为改善风电场出力平滑性,提高电网调峰能力,在现有电池储能系统(battery energy storage system,BESS)平滑风电功率波动控制策略的基础上,提出了一种基于附加风功率预测的BESS平滑风电功率波动的并网控制策略。该方法在不改变BESS现有平滑控制策略的基础上,将风电功率超短期预测技术应用于平滑控制,考虑了未来的风电出力波动对BESS的当前充/放电行为的影响,在满足风电场出力波动限制要求的基础上,优化BESS充/放电动作,防止BESS过充/放电,延长BESS的使用寿命。该控制策略包括3部分:现有平滑控制部分、附加风功率预测控制部分和总体修正部分。利用某地实测数据对某风电场与BESS联合系统进行了研究,结果证明了该控制策略的有效性。研究结果对BESS的工程应用具有指导作用。     

ESS在风电系统中的应用研究及仿真分析

首先基于理论推导建立了储能装置（Energy Storage System,ESS）的功率注入模型,使用电力系统综合分析程序（PSASP）的用户自定义模型开发工具,开发了适用于PSASP的储能装置功率注入模型,然后通过建立的含有风电系统的PSASP仿真模型,研究了风力扰动对系统暂态特性的影响。最后,利用所建立的储能装置功率注入模型,进行了采用储能装置提高风电系统暂态稳定特性的仿真研究,研究结果证明了储能装置用于提高系统暂态稳定特性的可行性。