大型电励磁直驱风机电力变换系统全功率“背靠背”试验平台研究

正为了解决大型电励磁直驱风机电力变换系统样机研制及规模化生产测试难题,提出了全功率"背靠背"试验技术方案,重点介绍了电气拓扑及其所涉及到的关键技术和工作模式。最后,介绍了试验项目所参照的有关标准和试验方法,给出了部分试验数据结果并进行了分析。     

基于RTDS的直驱型风机变流器控制系统闭环试验平台设计

为了深入研究直驱型风力发电机组电气特性,采用实时数字仿真器(RTDS)与风机变流器控制系统结合的形式,建立了基于RTDS的某型号直驱型风力发电机组实际变流器控制系统闭环试验平台。阐述了试验平台设备连接及信号交换方式、数字模型的建立方法,设计了风力发电机的并网模拟、风速变化、低电压过渡能力验证、系统频率偏移、风力机功率调节、风力机运行方式调节等试验项目,并对试验结果进行分析。试验结果表明,所建立的直驱型风机变流器控制系统闭环试验平台能够对风机电气控制性能进行全面测试,仿真结果与直驱型风机实际运行规律相吻合。     

基于序阻抗模型的直驱风机并网系统 RLC稳定判据研究

近年来,直驱风机接入交流电网的稳定性问题受到越来越多的关注。阻抗分析法是研究直驱风机并网系统稳定性的一种有效方法,以单台风机接入电网的简单系统为例,分别建立了风机和电网在三相静止坐标系下的序阻抗模型,而后基于该模型提出了RLC并网稳定性判据,采用时域仿真验证了所提判据的正确性和有效性,最后基于该判据分析了不同工况下并网系统的振荡特性,并通过PSCAD仿真结果验证了结论的正确性。     

直驱风机经柔直送出系统多控制环节间交互机理研究

直驱风机经柔直送出互联系统的稳定分析存在建模复杂,失稳机理难以直观清晰解释的问题。为此,提出了一种能够将互联系统的高维状态空间转化为低维传递函数的建模方法,能够显式表征互联系统稳定性本质的单输入单输出传递函数模型。基于开环传递函数模型,直观分析了直驱风机控制系统与柔直送端换流站无源控制电压外环、有功功率水平及主电路参数之间的交互作用对互联系统稳定性的影响机理;揭示了直驱风机锁相环带宽固定时增大柔直电压外环控制带宽可增强互联系统稳定性的本质原因;刻画了柔直外环电压积分时间常数与柔直电流环带宽以及风机侧电流环带宽之间交互作用关系。基于Matlab时域仿真与传递函数扫频分析,验证了提出模型及机理分析的正确性。     

基于灵敏度分析的直驱永磁风机并网系统小干扰稳定优化研究

通过分析风力发电系统的工作原理,建立了双脉冲宽度调制（PWM）控制策略下直驱永磁风机并网系统的数学模型。在此基础上,在静态工作点处对数学模型进行线性化处理,建立了相应的小信号数学模型。利用特征值灵敏度分析法直观地筛选出影响系统小干扰稳定性的关键因素。据此,从系统的设计角度出发,提出了风机并网系统参数的优化方案。结果表明,通过参数的优化,风机并网系统的稳定性得到了改善。