大规模双馈风机接入对电网暂态电压的影响

分析含风电场系统无功电压特性和风电接入点电压支撑规律,建立适用于暂态过程中暂态电压安全稳定分析的双馈风机简化模型,根据暂态过程中风电机组的恒电压控制策略,推导仿真双馈风机接入系统的暂态电压安全裕度机理。     

基于电力系统仿真软件DIgSILENT的双馈异步风力发电机建模与仿真研究

从基本构成、运行特性、控制方式等方面阐述了双馈异步风力发电机的工作原理,介绍了在DIgSILENT电力系统仿真软件平台上建立双馈异步风力发电机动态模型的方法,并以此模型进行了机电暂态仿真,验证了在该软件平台上建立双馈异步风力发电机模型及其控制模型的正确性和有效性.     

大型风电场建模及接入甘肃嘉酒电网仿真分析

利用FORTRAN语言编写了异步风力发电机的RX稳态潮流模型,通过数据传递使电力系统分析综合程序/用户程序接口(PSASP/UPI)环境下的潮流计算模块和RX模型交替求解,准确计算出系统各节点电压及功率.在PSASP的用户自定义(UD)功能模块中,构建了风力机、齿轮箱和异步发电机3阶暂态模型.在风力发电装置模型的基础上建立了安西、玉门、昌马3个地区的大型风电场模型,并接入甘肃省嘉酒电网进行了潮流、短路容量、系统调峰能力及故障情况下的暂态稳定性等仿真研究.仿真结果表明:该仿真模型合理准确、真实有效.     

PSASP 用户自定义建模优化算法研究

针对电力系统分析综合程序(power system analysis software package , PSASP)中现有的用户自定义(user-defined,UD)建模功能存在诸如方便性、灵活性、计算精度、仿真效率等方面的不足,笔者对其进行了优化升级,以进一步满足用户进行大规模电力系统仿真分析的需要.为此,提供了2种优化措施,一是采用一种拓扑结构排序算法,即Kosaraju 算法;二是引入用户自约定临时变量.最后,通过PSASP 中36节点机电暂态算例和小干扰稳定算例对2种优化方法进行验证,算例结果证明了该方法的有效性     

计及风电接入的电力系统电压稳定薄弱区域研究

大规模风电并网运行会显著影响系统的电压稳定性,为研究风电接入对电压稳定薄弱区域的影响,在电力系统分析综合程序（Power System Analysis Software Package,PSASP）中建立了基于双馈异步风力发电机的风电场模型,以IEEE 39节点系统为例,分析和研究了正常负荷情况下和极限运行状态下风电接入对电压稳定薄弱区域的位置分布和薄弱程度的影响.仿真结果表明,通过对风电场自身的无功补偿及对风电场地址的无功储备进行合理约束,可改善风电接入系统的电压稳定性.     

基于PSASP的双馈风电场建模及接入电网仿真

在详细研究双馈风力发电机功率解耦控制的基础上,利用PSASP/UD模块搭建了双馈风机的稳态潮流模型以及三阶暂态模型,并基于传递函数辨识的方法及最小二乘法求解出风力发电机的5个动态等值参数.建立了3个地区的双馈大型风电场,并接入电网进行了潮流、短路容量、系统调峰能力3种稳态计算,以及短路、切机等多种故障下的暂态稳定性仿真.结果表明:基于PSASP/UD的双馈风机仿真模型合理准确,有效地模拟了大型双馈风电场的动态性能.     

面向大规模光伏电站实时仿真的单元级精细化建模方法

大规模光伏电站是目前光伏发展的主流趋势,支撑着我国“双碳”目标的实现。然而庞大的发电单元数目导致“模型计算复杂”与“仿真资源有限”矛盾凸显,使其精细化实时仿真面临巨大困难。该文提出一种面向大规模光伏电站实时仿真的单元级精细化建模方法。首先,针对光伏阵列工作原理进行分析,通过将原有“电压→电流”的电路解算形式改写为“历史电流源+变化量”的迭代更新形式,接着结合电气参数与历史源的慢变校正,实现低计算复杂度建模。然后,采用换流器开关函数模型将矩阵解算划分,直流电路独立解算,交流电路消去节点后获取发电单元整体的定导纳等效电路模型。最后,在RTDS平台上验证所提出模型精度,实现包含百台发电单元的光伏电站实时仿真。     

大规模风电接入对内蒙古电网动态稳定特性影响分析

以中国电力科学研究院下发的2～3年滚动校核数据为基础,采用2023年预测丰平大数据,分别通过小干扰和大扰动稳定分析方法对不同比例风电接入影响下内蒙古电网动态稳定特性进行分析.分析结果表明,内蒙古风电不出力时,内蒙古电网动态稳定性最差;随着风电出力水平的不断提高,内蒙古电网动态稳定水平有所提升;大规模风电机组接入内蒙古电...     

无刷双馈电机的建模和仿真

简述MATLAB／SIMULINK软件的特点，介绍了无刷双馈电动机的原理和数学模型。在SIMULINK环境下，并结合该环境下的电气系统模块库建立了无刷双馈电机在转子速旋转坐标系下（d-q轴）完整的仿真模型，给出了电机起动过程的仿真结果。     

电气化铁路接入风电汇集地区电网的负序优化补偿策略研究

随着我国西部地区风电场规模的不断增大且电源接入点稀少,导致牵引所和风电场的耦合度较高,电铁面临的负序问题更加严重。因此,计及双馈风电场的主动补偿能力,提出了一种电气化铁路接入风电汇集地区电网的负序优化补偿策略。首先,建立了电气化铁路牵引变电所和双馈风电场的负序阻抗模型,牵引变电所包括V/v接线牵引供电系统和静止无功发生器(static var generator, SVG)。其次,分析了V/v接线牵引供电系统的负序特性,推导了计及风电场主动补偿能力的负序传播模型。然后,给出了双馈风机(doubly-fed induction generator, DFIG)的剩余容量计算方法,提出了协同控制SVG与双馈风电场的负序优化补偿策略。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台,验证了补偿策略的正确性和有效性。对比传统的电气化铁路负序补偿策略,该补偿策略能有效降低SVG实际补偿容量,提高装置运行年限。     

大规模DFIG风电场接入对电网的影响及其对策研究

首先简要阐述了DFIG风电的拓扑结构;然后重点介绍了大规模的风电并网对电网对电能质量、电压、电网频率和系统稳定性等的影响;接着讲述了包括使用静止无功补偿器、有源滤波器等方法提高系统的故障穿越能力一般的应对措施;最后介绍了国内外风电研究技术,包括模糊C均值聚类算法在风电场中的应用、谐波辐射分析、针对弱电系统的风电模型等的新成果,为风电的发展起重要的推动作用。     

海上风电场采用柔性直流输电接入电网的控制策略研究

为了稳定海上风电场的交流电压,给出了一种基于RLC滤波器的送端VSC控制策略。讨论了通过转速控制器降低低频的轴系振荡。针对不同类型的故障,提出了风机故障穿越下的控制策略。在PSCAD/EMT-DC软件下,模拟了一个由双馈风机组成的150 MW风场通过VSC-HVDC并入系统。针对提出的控制策略进行了仿真,介绍了仿真结果。     

大规模风电场接入对内蒙古电网安全稳定的影响

以内蒙古电网2009年度运行方式计算数据为基础,根据内蒙古风电机组的实际情况,采用单馈异步恒速风机和双馈变速恒频2种风电机组模型进行仿真计算。对约4500MW风电机组投入电网运行的潮流电压和暂态稳定特性进行分析。根据分析结论,提出大规模风电场接入内蒙古电网对系统网架结构、无功补偿的要求,并对传统规划阶段的风电接入技术原则进行了探讨,其计算结论可用于指导大规模风电场在内蒙古电网的调度运行和规划设计。     

负荷建模的基本原则和方法

回顾了国内外电力系统负荷建模技术的发展以及负荷模型对电力系统计算分析的影响。在基于仿真计算和事故校验的电力负荷校核及调整研究、统计综合法负荷模型软件开发、电力系统负荷特性监测与辨识技术研究3个课题的研究成果基础上,提出了电力系统负荷建模的基本原则与方法。     

大规模风电并网地区的电网安全稳定分析

采用连续潮流算法,利用PSASP绘制了东北地区某实际电网大规模风电并网后的P-V曲线,确定了满足该地区静态电压稳定情况下风电输出的最大临界功率.通过对风电场与主网联络线短路故障以及最严重N-1运行情况下电网主要节点和风电汇集站电压情况的监测,说明了不同风电接纳量对该地区电网暂态电压稳定性的影响,满足静态稳定的风电最大接纳量不能满足系统的暂态电压稳定.同时,也说明了大规模风电并网后系统的暂态电压稳定较静态电压稳定更为关键.     

双馈风机并网仿真模型的改进研究

由于仿真计算得到的双馈风机输出特性与实测数据误差较大,提出利用风场实测数据改进现有双馈风机模型的方法,通过数据拟合对实测数据进行处理,得到风机端口输出特性的数学模型,再根据此模型改进双馈风机控制模型,仿真算例表明,改进模型能有效地反映实际运行中双馈风机输出特性,提高双馈型风电系统并网仿真的准确性.     

基于PSCAD/EMTDC的双馈感应风电系统数学建模与仿真

根据双馈电机在两相旋转坐标系下的数学模型,介绍了一种在PSCAD/EMTDC下通过自定义数学模块搭建双馈风机系统仿真模型的方法。分析了风力机、传动链以及双馈电机的数学模型建模,搭建了最大功率跟踪与变桨控制系统模型、转子侧以及网侧的矢量控制系统模型,对基于Crowbar的低电压穿越控制策略进行了建模,形成了完整的单机数学模型。针对正常工况和电网电压跌落情况进行了仿真,仿真结果表明该模型可以准确地反映双馈风力发电系统的电磁动态特性。自定义数学模型为风机仿真提供了更高的灵活性。     

应用附加阻尼抑制风电接入后电网的低频振荡策略研究*

随着风力发电在某些地区渗透率的升高,双馈风机输出功率与系统频率解耦导致的低频振荡问题亟需解决。运用特征根分析法,考虑水轮机的水锤效应及输出机械功率的变化,提出以系统频率偏差为输入,在双馈风机上设计附加阻尼控制器,为系统注入正阻尼。为了使风机在整个振荡周期内都能抑制振荡,对风机设置变系数减载,在不同风速下设置不同的桨距角减载。采用下垂控制使风机输出阻尼功率。搭建含双馈风机的简单系统仿真模型,通过设置较大的负荷波动和三相短路故障,验证该控制器抑制系统低频振荡的有效性。     

新型无刷双馈发电机的建模与仿真研究

由于无刷双馈风力发电机的定子有两套极数不同绕组,转子为笼型或磁阻结构,无须滑环和电刷,可靠性高,特别适合海上风力发电和高原这种环境比较恶劣的地方,这些优点都使得无刷双馈电机成为当前研究的热点,本文主要介绍了无刷双馈电机的原理,并建立了基于simulink的仿真模型,研究了该种发电机的变速恒频控制技术,并验证了模型的正确性。     

基于PSASP/UPI的含风电场电力系统短路故障分析

风电场机组装机容量正逐年增加,而大规模风电接入系统对电力系统影响较大,因此研究系统故障以及风电保护配置对电网稳定运行很重要.通过对双馈异步风力发电机进行动态建模,在电力系统分析综合程序PSASP/UPI 6.28环境下,实现了风电系统的短路故障仿真,在此基础上分析了不同短路点对称和不对称故障状态下风电系统的电压、电流以及短路容量对风电并网暂态稳定性的影响等.研究结果表明风电场继电保护整定时应考虑这些影响因素,以提高风电场继电保护动作的有效性和可靠性.