一种用于动态电压恢复器的电压跌落检测算法

针对传统的电压跌落d-q检测算法和Hilbert检测算法在补偿快速性和抗干扰性方面存在矛盾的问题,提出了一种将d-q检测算法与Hilbert检测算法相结合的电压跌落检测新算法:对电网侧电压信号采样后,经d-q检测单元得到谐波补偿波形;然后滤除3次谐波,滤波后的信号再经Hilbert检测单元得到电压幅值补偿波形;叠加该2种补偿波形可确定最终的补偿波形。仿真结果表明,该检测算法对于含3次谐波的电压跌落补偿效果较好,兼具补偿快速性和抗干扰能力。     

静止无功发生器在风电场电网中的应用研究

分析并比较了晶闸管控制电抗器型无功补偿装置和静止无功发生器的动态响应时间和谐波特性,得出静止无功发生器动态响应速度更快、谐波含量更低的结论;对静止无功发生器在风电场电网正常运行和发生三相接地短路故障时的应用情况进行了仿真研究,结果表明,静止无功发生器可在风电场电网正常运行时降低输电线路损耗、抑制并网点电压的波动和闪变,在电网发生短路故障时增强风机低电压穿越能力;在某风电场通过断开静止无功发生器端子排上330kV母线PT空气开关来模拟电网三相接地短路故障,测试结果证明,静止无功发生器能够在较短的时间内达到最大容性无功输出,提高了电网运行的稳定性。     

基于配电网电压跌落问题的DVR研究

介绍了电压跌落的基本概念,分别从动态电压恢复器（DVR）的基本结构,原理和检测方式等方面做了简要介绍,系统研究了其控制策略。     

DSTATCOM用于改善电压质量的运行模式研究

介绍了一种用于改善中低压配电网电压质量的新型静止无功发生器(DSTATCOM),其主电路采用基于VSI-SPWM结构的电压型逆变器,指令电流的运算和补偿电流的控制均采用同步旋转参考坐标系。重点论述了DSTATCOM用于抑制电压跌落和电压闪变两种常见的电压质量问题。根据无功指令电流形成的不同方法,DSTATCOM有恒功率因数和恒电压两种运行模式。在两种运行模式下对DSTATCOM抑制电压跌落和电压闪变进行了仿真研究,仿真结果表明,恒功率因数模式适合于抑制电压闪变,而恒电压模式适合于抑制电压跌落。     

双馈风力发电系统网侧低电压穿越控制策略研究

电网电压跌落是电网常见的故障之一,其会为风电机组的安全持续运行和维持电网的稳定埋下极大的安全隐患。为了解决此问题,论文简述了风力发电机组网侧变流器实现低电压穿越的现实技术方案,分析了电网电压跌落时直流母线电压波动机理,改进了网侧变流器实现低电压穿越的技术方案—前馈控制策略。仿真表明,文中设计的改进方案相较传统方案能减小了直流母线电压的波动,能使系统迅速恢复稳态。     

基于MCF51EM256的风力发电测量保护模块的设计与应用

介绍基于MCF51EM256的测量保护模块的设计与应用,根据微处理器系统的特点,从硬件和软件两个方面,给出设计方法。     

一种适用于辅机变频器低电压穿越技术的设计与仿真

低压变频器在辅机软启动、变频调速、优化设计、经济运行等方面具有明显优势,现已被越来越多的用户所采纳,但多数辅机变频器当电力系统发生短路故障、电气设备短路或接地、大型负载起动、雷击及电网电压波动等情况时,低电压穿越能力差,给电网安全稳定运行造成极大的威胁[1]。近年来,曾出现因辅机低电压穿越能力不足引起的机组停机事件。针对目前辅机变频器低电压穿越能力不足问题提出解决方案,并进行相关算法设计及仿真验证,结果满足辅机变频器低电压穿越标准要求。     

直驱式风力发电系统低电压穿越技术仿真研究

给出了永磁直驱式风力发电系统的拓扑结构,分析了直流卸荷电路的工作原理和拓扑结构,建立了永磁风力发电系统模型,运用Matlab/Simulink平台搭建了基于直流卸荷电路的永磁直驱风力发电系统低电压穿越技术仿真模型。仿真结果验证了系统的可行性和电网电压跌落时系统良好的穿越性能。该系统为进一步的产品实现打下了基础。     

双馈系统在电网故障下不间断运行的研究

为更好地研究风力发电机在一定的电网电压跌落故障下的动态响应,以单台1.5 MW双馈风力发电机(DFIG)为研究对象,设计了Crowbar电路,通过构建电网电压跌落仿真模型,分别对机端电压、电流、转子电流、输出的有功功率和无功功率、直流侧电压、电磁转矩在故障期间的动态响应进行了仿真。探讨了相应的控制策略,为进一步研究低电压穿越标准下的控制策略提供了依据,同时也为研制兆瓦级变频器打下基础。测量结果表明这种控制方式能使DFIG在电压跌落故障下实现不间断运行,有效提高了DFIG风电机组运行的可靠性。     

电网电压跌落下双馈风力发电机的动态响应

随着以双馈风力发电机为主体的大型风力发电机组在电网中所占比例的提高,电力系统对并网风力发电机在电网电压骤降故障下的不间断运行能力提出了更高的要求。分析了变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,建立了双馈风力发电机组的动态数学模型,搭建了双馈风力发电机组的仿真模型,仿真分析了不同电网故障下,变速恒频双馈风力发电机组的动态响应。利用1.5MW双馈风力发电机进行了不同电网电压跌落下的试验,试验结果验证了系统在电网电压跌落故障下的动态响应特性。     

电网电压不对称跌落下直驱风电系统控制策略

针对电网电压不对称跌落下直驱风电系统并网运行过程中出现的直流环节过电压、并网电流畸变、并网功率波动问题,在直驱风电系统并网变换器的直流环节并联超导磁储能系统;同时在分析电网电压不对称跌落下网侧变换器数学模型的基础上,采用抑制并网功率波动的正负序电流控制对网侧变换器的控制策略加以改进,从而稳定直流环节电压、改善并网电流品质、抑制并网功率波动。仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。     

An improved model predictive control of low voltage ride through in a permanent magnet synchronous generator in wind turbine systems

This research investigates a wind energy conversion system based on a permanent magnet synchronous generator (PMSG). In addition, a model predictive control (MPC) is proposed for the PMSG in normal and fault conditions. The most efficient mode of the control algorithm is found for maximum power point tracking in normal conditions and fast dynamic response in fault conditions following the selection of the optimum voltage vector. This method prevents a sudden increase in the DC‐link voltage by storing the active power in the generator rotor inertia. Moreover, during the low voltage, the grid code adoption of the reactive current is injected into the grid side. The performance of the proposed control scheme is evaluated for a wind power generator using MATLAB software. The simulation results demonstrate that the proposed method can safeguard the DC‐link during the fault.     

双馈感应风力发电机实现LVRT控制策略研究

根据最新的风电场接入电网规定,在电网发生故障情况下风力发电机组应能保持与电网的连接。电网电压跌落是电网故障常见的形式之一,所以如何提高双馈感应风力发电机组低电压穿越能力成为了当今风电技术的研究热点。本文根据低电压穿越技术的基本原则,通过改进转子侧的控制策略和增加保护电路的方案来实现低电压穿越技术。通过仿真研究表明,改进的控制策略可以有效的抑制转子侧过电流,能够有效的提高双馈感应风力发电机在故障期间的低电压穿越能力。     

改进型双馈风力发电机最大功率点跟踪策略

针对传统双馈风力发电机最大功率点跟踪极值搜索策略将正弦信号作为搜索信号而很难将正弦信号从总的输出信号中区分出来的问题,提出了一种利用风湍流作为极值搜索信号的改进型最大功率点跟踪策略。该改进策略对叠加风湍流的叶尖速比和功率系数进行傅里叶变换,获得相位差信息,从而确定叶尖速比变化方向,使双馈风力发电机达到最佳运行工作点。仿真结果表明,该改进策略可控制风力发电机转速较好地跟踪风速变化,实现了额定风速以下运行区域的最大风能捕获。     

风力发电与变流器

讨论了目前流行的两种主流风力发电系统：变速恒频双馈风力发电系统和永磁直驱同步风力发电系统。着重分析了两种风电变流器的拓扑结构、工作原理和性能特点,对风力发电系统发电机、变流器、无功支持和低电压穿越能力等方面进行了论述。     

A novel control solution for improved trajectory tracking and LVRT performance in DFIG-based wind turbines

This paper presents a new control strategy for the rotor side converter of Doubly-Fed Induction Generator based Wind Turbine systems, under severe voltage dips. The main goal is to fulfill the Low Voltage Ride Through performance, required by modern grid codes. In this respect, the key point is to limit oscillations (particularly on rotor currents) triggered by line faults, so that the system keeps operating with graceful behavior. To this aim, a suitable feedforward-feedback control solution is proposed for the DFIG rotor side. The feedforward part exploits oscillation-free reference trajectories, analytically derived for the system internal dynamics. State feedback, designed accounting for control voltage limits, endows the system with robustness and further tame oscillations during faults. Moreover, improved torque and stator reactive power tracking during faults is achieved, proposing an exact mapping between such quantities and rotor-side currents, which are conventionally used as controlled outputs. Numerical simulations are provided to validate the capability of the proposed approach to effectively cope with harsh faults.     

开关磁阻风力发电系统研究

针对传统的基于异步发电机、双馈发电机和永磁同步发电机的风力发电系统稳定性较差,风力发电系统的实验研究需要诸多条件、不易实现的问题,提出了一种在不具备风场实验条件情况下进行基于开关磁阻发电机的风力发电系统研究的方法,即采用直流电动机模拟风力机来进行开关磁阻发电系统的实验。建立了直流电动机模拟风力机的仿真模型,介绍了基于该模型的开关磁阻风力发电系统最大输出功率闭环控制方案。仿真结果表明,该控制方案能使所建立的发电系统快速进行功率调节并进入稳态工作。     

基于SVG的风电场接入局域电网的电压稳定性分析

研究了用静止无功发生器(SVG)改善基于双馈感应发电机组的风电场的暂态电压稳定性。在DIgSILENT/PowerFactory中建立了双馈感应发电机组及SVG控制模型,通过包含风电场的电力系统仿真,验证了SVG对风电场暂态电压稳定性的作用。仿真结果表明,SVG能够有效地帮助风电场在电网发生故障后迅速恢复电压,提高风电场的故障穿越能力,确保风电机组连续运行及电网安全稳定。