风电场并网后对系统暂态稳定性影响分析

随着风电场并网的规模不断增长,分布式能源发电对电力系统安全性、稳定性的影响越来越重要。这篇论文主要研究风电场并入一个真实的电网后,对其暂态稳定性的影响分析。根据某国电网详细的数据报告,可以得到组建电力系统所必须的电气元件参数,例如,发电机、变压器、输电线、静态补偿器等。利用商用模拟软件DIgSILENT PowerFactory将此电力系统组建成功,并确保其能够收敛,各个输电线、母线均无过载情况,为之后的暂态稳定性分析做好铺垫。根据该国风电场数据报告,发电量,具体地理位置,六座风电场被搭建在不同电压等级的母线侧,并且成功运行。将三相短路故障设置在特定的输电线后,通过观察系统临界切除时间的变化,本文将具体从三个方面讨论电力系统暂态稳定性的影响因素--改变发电厂的位置、风电场并在330KV母线侧、风电场并在19KV母线侧。     

双馈风力发电机组等效模型对机组暂态稳定性影响

为研究并网双馈风力发电机组的机电耦合作用对机组暂态性能的影响,采用等效集中质量法,在Mat-lab/Simulink环境下,提出一种基于叶片弯曲柔性和传动轴扭转柔性的风力发电机组3质量块等效模型。结合双馈发电机控制策略,分别以额定功率750 kW和3 MW的风力发电机组为例,对其在电网电压跌落和机械扰动两种情况下进行暂态稳定性仿真,并将仿真结果和传统的1质量块、2质量块等效模型的仿真结果进行比较分析。结果表明:随着单机容量的增加,叶片的柔性对机组暂态稳定性的影响逐渐增大,建立3质量块等效模型对研究大容量双馈风力发电机组暂态稳定性是必要和有效的。     

考虑磁路饱和及集肤效应的异步风力发电机组暂态性能分析

为准确分析异步发电机不同详细模型对大型风电机组暂态性能的影响,该文结合2个质量块的风力机传动链等效模型,分别建立了笼型异步发电机考虑主磁路、定转子漏磁路饱和以及集肤效应影响的风电机组数学模型。针对大型风电机组在机械大扰动和电网电压骤降情况下,利用Matlab/Simulink平台对机组在不同数学模型描述时的暂态过程进行了仿真比较。结果表明,尤其在电网电压骤降时,电机磁路饱和对机组暂态运行性能的影响较为显著。     

基于变桨距控制策略的异步风电机组暂态稳定性研究

为了提高和改善在电网故障下并网风电机组的暂态稳定性,该文以并网笼型异步风力发电机组为例,考虑风力机传动链柔性带给机组振荡的影响,在典型变桨控制策略的基础上提出了一种增加以风力机转速为控制量的分阶段控制策略.通过建立并网异步风力发电机组的电磁暂态模型,基于Matlab/Simulink仿真平台,应用改进的变桨距控制策略,对电网三相对称短路故障下并网异步风力发电机组的暂态运行特性进行了仿真,并将其结果和多种不同变桨控制策略以及无功补偿策略的结果进行了比较.仿真结果验证了该文提出的变桨距控制策略能有效改善风力发电机组的暂态稳定性.     

并网风力异步发电机的选型和节能

本文从电网电压对异步发电机效率、输出电流、功率因数等主要性能影响,提出风力异步发电机的型式和风力发电机节能效果密切相联。选用电动机作异步发电机运行是不可取的,不但运行性能差,其经济效益也不理想。风机专用异步发电机可以获得满意的性能和节能效果,设计要点和经济分析表明,这是一种有发展前途的节能风力发电机。风机用高滑差异步发电机,使风机输出功率波动大大减少,极有利于小风柴系统的稳定运行,该电机效率曲线平坦,其节能效果也十分明显。小风柴系统和风力田开发,适宜推广这种电机。     

离网型微电网中风力发电机组并网适应性分析

随着风电产业的不断发展和并网总装机容量的不断增大,风电并网对电网的电能质量、电压和频率的稳定产生的影响越来越突出。文章首先推导出笼型异步风力发电机的特性方程,再针对该类型风机接入微电网进行理论分析,最后根据某海岛的大量运行数据分别对风机并入微电网的动态及稳态特性进行分析,证实了离网型微电网中风机运行稳定性。     

基于多时间尺度的并网型风力发电机组模型

对采用异步发电机与电网直接相连的风力发电机组进行了建模,并利用多时间尺度系统理论对模型进行了简化,采用仿真方法验证了简化后的模型的有效性。此外,还对整个风力发电系统的运行方式,补偿电容的动态作用进行了详细的分析,说明了此种风电机组的优缺点。     

双馈风力发电机组并网控制策略及性能分析

为了实现双馈风力发电机组无冲击电流并网,基于电网电压定向矢量控制技术,提出了一种考虑转子电流动态调节特性的双馈风力发电机组空载并网控制策略。基于Matlab/Simulink仿真平台,建立了双馈风力发电机系统及其并网控制的数学模型,并对不同初始运行转速的双馈风力发电机组的自动并网运行特性进行了仿真。仿真实验结果证明无论初始转速为同步转速,还是超、亚同步转速,利用提出的并网控制策略,双馈风力发电机组能很好快速地建立定子电压,并网过渡过程定子电流基本没有冲击。     

并网型风力发电机的建模与仿真

随着风力发电的规模扩大，风电对电网的电压稳定性影响越来越大。文章从电力系统分析的角度建立了以暂态电势为状态变量的风力发电机的机电暂态数学模型，并对该模型进行了仿真试验，验证该模型的正确性。该研究对探讨含风力发电成分的电网的电压稳定性具有一定意义。     

含无功补偿装置的风电并网系统 暂态电压稳定性研究

针对大规模风电并网后系统的暂态电压稳定性问题,阐述了暂态电压失稳的机理以及暂态电压稳定性的分析计算方法,介绍了2种重要的无功补偿装置SVC和STATCOM。采用BPA软件对国内某一实际电网进行了仿真分析,结果表明,风速变化和系统发生短路故障均会对系统的暂态电压稳定性造成影响,导致系统的电压水平降低。装设SVC或STATCOM对系统电压均有支撑作用,且STATCOM对电压的支撑作用更加明显。     

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...     

转子电流混合控制的并网型绕线式异步风力发电机系统

在分析绕线式异步风力发电机系统转子变流器组成特点的基础上,提出一种新型转子电流混合控制的电路拓扑结构及其控制策略。分析了其中双馈运行和斩波调阻运行两种控制方式之间的切换过程和实现连续过渡的控制规律,并对该风力发电系统进行了动态仿真研究。结果表明,该控制方法兼备双馈控制法和斩波调阻法的一些优点,显著降低了转子变流器的硬件成本,实现了两种控制方式之间的连续过渡,可以满足变速恒频风力发电机系统的要求。     

基于MATLAB的并网风电场动态仿真

以并网型风电场为研究对象,建立了异步风力发电系统的动态数学模型,包括风速、风力机、异步发电机以及补偿电容器4部分,其中异步发电机采用三阶模型.利用MATLAB/Simulink建立了仿真系统模型,详细论述了仿真的方法和过程,并对风电场接入电力系统进行了动态稳定分析,验证了采用S函数和Simulink相结合的方法可以有效进行电力系统的分析与计算.同时对如何提高风电系统短路故障后的动态稳定性进行了研究,提出了采用x/r较小的联络线或适当提高电容器的补偿量都有助于提高短路故障后风电系统稳定性的改善措施.     

基于等效风速的风电机组参数对输出功率波动和功率损失特性的影响

以大型三叶风电机组为例,研究发电机组参数对输出功率波动及功率损失的影响.首先建立包括风剪切和塔影效应的等效风速模型,推导输出功率和功率系数的数学模型,研究叶轮半径、塔筒高度、塔筒直径和叶片到塔筒中线的悬垂距离等相关参数对功率波动的频率、幅值、波长、波动区域等特性影响规律.然后建立功率损失的数学模型,研究风电机组参数通过...     

城市轨道交通光伏发电系统的总体设计方案与并网模式分析

城市轨道交通已逐渐成为人们日常出行的重要交通工具,将光伏发电系统接入城市轨道交通直流牵引供电系统,不仅可以节能降耗,推动能源供应结构的转型,同时还能促进当地太阳能资源的利用和开发。首先概述了城市轨道交通光伏发电系统的总体设计方案,然后对光伏发电系统几种并网模式展开了讨论,最后对其今后的应用前景及发展方向进行了分析,以供该领域相关人员参考。     

筏式波浪能发电装置锁定控制参数影响研究

以筏式波浪能发电装置为研究对象,研究锁定控制响应时间常数、名义锁定阻尼系数和发电系统俘能阻尼系数对锁定控制的影响.结果表明:响应时间常数会影响装置对波浪能的俘获,响应时间常数越小,装置的平均俘获功率越大;名义锁定阻尼系数与俘能阻尼系数之比越大,锁定控制的效果越好,且有锁定控制与无锁定控制的平均俘获功率之比越大;锁定控制...     

交流励磁风力发电系统的控制策略与仿真研究

详细阐述了交流励磁风力发电系统变速恒频发电的基本原理.在讨论了交流励磁发电机两相旋转坐标系下的数学模型后,引入以定子磁链矢量定向的方案,将该数学模型简化为交流励磁发电机的矢量控制方程.根据矢量控制方程给出了交流励磁发电机矢量控制系统的控制框图.在Matlad/Simulink环境下,构建了整个交流励磁风力发电系统的仿真模型,并进行了发电机有功、无功独立调节的仿真研究,验证了矢量控制方案的有效性.     

风电场风力发电机组优化选型

基于蒙特卡罗方法建立风力发电机组的概率性模型,该模型充分考虑了风能随机性和发电设备被迫停运等随机性因素,能准确估算风力发电机组的年发电量、容量系数等经济指标;并对各种待选机组进行技术经济分析,实现机组优化选型。文中结合算例,研究风电机组参数对容量系数的影响,选择与实际风电场相匹配的风电机组。算例表明这种方法是可行的,具有实用价值。     

光伏并网对低频振荡的影响与抑制

以大型光伏电站并入多机电力系统为研究对象,通过模式分析和时域仿真的方法,首先推导出光伏电站并入多机系统的状态方程线性化模型,然后搭建含光伏电站的四机两区域测试系统。研究结果表明:光伏电站的不同接入地点以及不同渗透率对多机系统低频振荡会产生影响,光伏电站并网后并未产生新的振荡模式。采用综合功率调制设计的光伏广域附加阻尼控制器可以抑制低频振荡。