风电引起的电压波动与闪变的仿真研究

风能存在随机性,大规模风电并网后会引起附近电网电压波动,风况、风电机组特性和电网状况会对风电引起的电压波动与闪变有影响。文章从风能和风力发电机组特性出发,建立了含风电机组的电网仿真模型,基于Matlab/Simulink搭建了仿真模型,研究了风电场所接入电网状况对风电引起的电压波动与闪变的影响。算例结果表明,系统短路容量和线路电抗与电阻比等对风电场的电压波动与闪变有较大的影响,通过选取合适的并网点和电压等级、合适的线路电抗与电阻比,能够有效抑制风电引起的电压波动与闪变。     

风力发电引起的电压波动和闪变

并网风电机组在持续运行和切换操作过程中都会产生电压波动和闪变，对当地电网的电能质量有不良影响。从并网风电机组输出的功率波动出发，分析了风力发电引起电压波动和闪变的主要原因。介绍了关于并网风电机组电能质量的国际电工标准IEC 61400-21，给出了风电机组在持续运行与切换操作期间引起的闪变值和相对电压变动的计算公式。然后综述了有关风力发电引起的电压波动和闪变的计算方法和影响因素等方面的研究成果，最后展望了未来的研究方向和研究重点。     

电压波动与闪变实时检测的数字化实现及仿真

基于平波调解检波法和IEC推荐的闪变检测原理建立了电压波动与闪变实时检测的数字化实现模型,并利用MATLAB进行了仿真。结果显示,数字化实验模型有一定误差,建议在设计数字滤波器时加入窗函数以提高滤波效果。     

电压波动和闪变的检测与控制方法

由冲击性功率负荷引起的电压波动与闪变是电能质量问题的重要方面之一。论述了电压波动和闪变的常用检测方法，比较分析了几种改善电压波动和闪变补偿装置的性能特点，为电力系统电压波动与闪变的监测及抑制提供参考。     

电压波动和闪变的检测与控制方法

冲击性功率负荷引起的电压波动与闪变是电能质量问题的重要方面之一.论述了电压波动和闪变的常用检测方法,比较分析了几种改善电压波动和闪变补偿装置的性能特点,为电力系统电压波动与闪变的监测及抑制提供了参考.     

电压波动和闪变的检测与控制方法

冲击性功率负荷引起的电压波动与闪变是电能质量问题的重要方面之一。论述了电压波动和闪变的常用检测方法,比较分析了几种改善电压波动和闪变补偿装置的性能特点,为电力系统电压波动与闪变的监测及抑制提供了参考。     

电能质量讲座第八讲电压波动与闪变

随着冲击性及非线性负载在电网中的不断增加,使得电网中电压波动和闪变等电能质量问题越来越严重.大容量电弧炉、点焊机、轧钢机等大功率冲击性负载的接入,导致电压波动和闪变现象时常发生.电压波动及闪变给人们的日常生活和工业带来了许多不利的影响.电网中用户负载的剧烈波动会导致电压波动与闪变等电能质量问题.介绍了电压波动与闪变的基本概念、产生原因与抑制方法以及闪变的检测方法.     

电压波动与闪变检测方法综述

包络线的检出和调制分量参数估计是电压波动与闪变检测的主要内容.本文首先总结了3种常用包络线检出方法,即平方解调法、整流检测法、有效值检测法的基本原理、适用范围和应用现状,重点分析了小波变换等5种新方法,并比较了各自的适用条件及优缺点.然后在指出传统FFT频谱分析方法局限性的基础上,阐述分析了两种可用于调制分量参数估计的现代谱估计方法.最后指出了电压波动与闪变检测的影响因素及其研究方向.     

电压波动与闪变预测算法分析与研究

电压波动与闪变是目前电能质量研究的重要内容之一,其监测主要分直接测量和预测估计。直接测量方式主要针对已接入电网连续运行的负荷情况,但对负荷类型繁杂、新建厂区闪变预估、设备补偿效果预估及风电并网等引发闪变的情况,并不能通过直接测量方式评定闪变,需采用预测算法对此类情况进行闪变预测。在综述电压波动与闪变关系的基础上,详细对比分析了一些实用闪变预测算法,根据负荷特性的不同可灵活选择算法对闪变进行准确评估。此外,概述了目前IEC闪变数学模型在随机性多闪变源叠加测量等方面存在的不足,并提出了今后闪变研究的发展方向。     

基于STATCOM的电压波动与闪变问题解决方案

介绍了STATCOM的基本工作原理,分析了基于STATCOM的电压波动和闪变问题的解决方案。     

风电并网引起的电压闪变及应对策略

介绍了风电并网所引起的电压闪变及其产生机理,指出了风速、塔影效应等因素对电压闪变的影响,风电并网点选择需考虑SCR和R/X对电压闪变的影响。依靠补偿、储能设备可以抑制电压闪变,总结了6种抑制电压闪变的储能补偿设备的工作特性、性价比、优缺点及使用状况。     

风电接入对电网电压的作用机理

鉴于风电场并网运行对电网无功电压的影响很大,首先分析了风电场并网运行时对风电场以及电网的电压产生的影响机理,探讨了风电功率因数与电网电压波动的关系,并通过实例仿真验证了风电场电压与风电出力、功率因数之间的相关性。由此指出了风电场无功电压控制和无功补偿配置方面的一些对策和建议,要求风电场通过足够的无功补偿配置和无功电压控制策略将其高压母线电压控制在110.0～117.7 kV。     

定速和变速风电机组闪变成因的对比分析

风力发电机组的并网运行对当地电网的电能质量有不良影响。依据并网风电机组电能质量的国际电工标准IEC61400-21,讨论定速、变速两种典型机型的闪变成因,总结影响风电机组电压波动和闪变的主要因素。通过两种机型对电能质量影响的对比分析,总结变速机型的控制机理和运行特点与闪变的关系,综述风电场闪变特性的研究成果。     

考虑风电引起电压闪变的改进IEC数字化闪变仪模型

伴随着风力发电的迅猛发展,风电并网带来了不容忽视的电能质量问题,电压闪变是其中之一。电能质量扰动检测是有效治理电能质量问题的基础和前提。首先对风电并网引起电压闪变进行了机理分析,然后构建了IEC数字化闪变仪模型,并针对风电引起电压闪变的特点,对模型进行了改进,给出了改进后的IEC数字化闪变仪模型,最后在Matlab／Simulink平台上进行了仿真验证。     

电网电压不平衡时全功率风电并网变流器的控制策略

电网电压不平衡条件下,电压负序分量将导致直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率并网变流器的直流侧电压出现2倍电网频率的谐波,长期处于此工况下将显著影响直流侧电容的使用寿命,危及机组的稳定运行。建立了电网侧变流器的数学模型,在计及并网阻抗对有功功率影响的基础上,提出了一种以增强直流侧电压稳定性为目标的控制策略。其中,电网侧变流器正负序电流指令通过保证直流侧电容及并网电抗器之间无2倍频振荡的有功功率流得到,指令的计算无需求解复杂的高阶矩阵,也没有引入更多的变量。由直驱式永磁同步风电机组的仿真结果验证了所提出的电压控制策略的有效性。与传统的平衡控制策略相比,这种控制策略能在实现直流侧电压稳定控制的同时,使输出至电网的有功功率2倍频波动得到有效抑制,提高了该型机组不平衡电网电压条件下不间断安全稳定运行能力。     

计及风电功率波动影响的风电场集群无功电压协调控制策略

针对大规模风电场集群区域有功出力随机波动、无功设备种类繁杂等典型特征引起的无功电压问题,提出一种计及风电功率波动影响的风电场集群无功电压协调控制策略。该策略根据风电功率预测信息、当前运行信息和历史断面信息建立多目标优化控制模型,并采用基于过滤集合的内点算法求解。通过利用汇集站和风电场的自动电压控制子站实现闭环控制,该控制策略能够对集群区域内离散设备和动态设备的动作响应实行差异化管理。对中国"三北"地区某实际风电场集群地区进行仿真计算,结果表明,所提控制策略能够改善中枢节点的电压控制效果,协调离散设备和动态设备的运行配合,维持集群区域的静态电压稳定性。     

不平衡电网电压下双馈风力发电系统的比例–积分–谐振并网控制

提出双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的比例–积分–谐振(proportional integral resonant,PIR)并网控制方法,以实现电网电压不平衡工况下 DFIG 风力发电系统的并网控制.并网控制器由同步旋转坐标系中的比例–积分控制器和谐振控制器组成,比例积分控制器控制定子 d-q轴电压的直流分量,谐振控制器控制定子 d-q 轴电压的交流分量,使其分别实现对电网 d-q 轴电压直流、交流分量的精确跟踪.该比例–积分–谐振并网控制策略具有无需采用正负序分离算法,无需设计负序控制器等优点.仿真结果表明,该并网控制策略在电网电压平衡和不平衡条件下,均可控制DFIG 定子电压实现对电网电压的精确跟踪.     

电网波动下双馈风力发电励磁系统的仿真分析

针对电网波动中风力发电励磁系统出现的过电压、过电流问题,以一台6极3.5kW绕线式感应发电机为例,采用有限元方法计算电机的参数,建立了基于matlab并网运行的双馈感应发电机的仿真模型;并在传统的矢量控制基础上,将电网电压及定子磁场电流的动态变化引入系统,采用外环功率控制及内环电流控制的双闭环调节方式,建立了考虑电网波动下定子磁链定向的矢量控制系统模型并进行了仿真,仿真结果表明系统具有良好的动态响应能力,能够很好地实现在风力机最佳功率曲线上运行的可能性,满足变速恒频及有功功率和无功功率的解耦控制;通过与不考虑电网波动的情况进行对比,得出系统具有很好的抑制过电流能力的结论,为励磁系统的设计提供了一定的理论基础。