风电场变速恒频风力发电机之间谐波扰动研究

变速恒频风力发电机在工作过程中会产生谐波,当双馈异步风力发电机风速达到切入风速时,并入电网的双馈异步风力发电机与其他直驱永磁风力发电机之间会因为功率传递产生谐波扰动,文章研究分析了此问题,并根据瞬时无功理论和其他风力发电有关理论在Matlab中进行建模和仿真,仿真结果表明亚同步发电状态双馈异步风力发电机会因为功率传递受到正常工作直驱风力发电机的谐波扰动,扰动会随着风力发电机数量的增多而加剧。     

无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

依据用电设备的功率因数,可测算输电线路的电能损失.通过现场技术改造,可使低于标准要求的功率因数达标,实现节电目的.分析了无功补偿的作用和补偿容量的选择方法,着重论述了低压电网和异步电动机无功补偿容量的配置.结合应用实例说明采用无功补偿技术,提高低压电网和用电设备的功率因数,已成为节电工作的一项重要措施.     

基于改进遗传算法的配电网无功优化

在传统无功优化模型的基础上,引入静态电压稳定裕度指标,建立了综合考虑系统有功网损最小、无功补偿容量最小和系统静态电压稳定裕度最大的配电网无功优化模型。根据节点无功2次电阻矩的大小,确定了待补偿节点以及各节点补偿容量的上下限。在基本遗传算法的基础上,对遗传操作进行了改进,提出了1种改进遗传算法。实例计算表明,采用该方法对配电网进行无功优化不仅可以降低有功网损,还能提高系统静态电压稳定性。     

微电网中带蓄电池的DFIG动态模型仿真

通过分析双馈电机的数学模型,建立了基于定子磁链定向矢量控制的双馈异步风力发电机模型,并且在其转换器直流侧加入蓄电池,在风力不足和大电网发生故障时给转换器转子侧或电网侧注入功率。以一个20 kV电源等效电网模型建立微电网系统,利用电力系统分析软件PSCAD/EMTDC分别对不带蓄电池的风力发电机和带蓄电池的风力发电机进行仿真。仿真结果表明,该控制方式能够实现双馈式异步风力发电机的有功、无功解耦。在变换器侧加入蓄电池,可改善电网质量,当负荷产生波动时能提高电压稳定性,还节约了变频器资源,节省了开支。     

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.     

直流输电技术用于风电场联网的探讨

随着风电场容量的不断增加,风力发电机组单机容量也在加大;大量的异步发电机所发出的极不稳定的负荷电流,对电网系统的稳定运行将产生不可低估的负面影响.文章首次提出了风力发电场的直流输电技术联网方案,可望解决将来风电场发电机群联网运行的制约.     

含风电场电力系统电压稳定分岔及控制研究

针对一个含异步发电机风电场的3节点系统推导出ODE数学模型,运用数值分岔分析软件MAT-CONT分别进行了以风电场注入机械功率为单参数以及以负荷有功需求和风电场注入机械功率为双参数的分岔研究。分岔分析结果表明,含风电场电力系统在重载运行时,鞍结分岔点处的风电场注入功率较小,即系统承受风力变化和维持电压稳定的能力较弱。为延迟电力系统在重载运行时鞍结分岔的发生,用STATCOM替代并联电容器组进行异步发电机机端无功补偿。单、双参数分岔分析结果表明,STATCOM可有效延迟电力系统重载运行时鞍结分岔点的出现,从而使风电场承受风力变化的范围扩大,提高了电力系统的电压稳定性;通过设置合理的STATCOM增益值,可获得对鞍结分岔理想的控制效果。     

基于串联动态制动电阻的异步风电机组暂态稳定性研究

以并网笼型异步风电机组为例,分析了利用串联动态制动电阻提高并网异步风电机组在电网故障下暂态稳定性的作用机理以及效果.建立了并网异步风电机组的数学模型,基于Matlab/Simulink仿真平台,对比分析了采用串联动态制动电阻、并联动态制动电阻以及无功补偿装置的作用效果.仿真结果表明,采用串联动态制动电阻可以有效改善并网异步风力发电机组的暂态稳定性;同时,采用串联动态制动电阻和无功补偿装置,可显著提高机组的暂态稳定性,减少对无功补偿的需求,降低风电场的运行成本.     

风电场不同等值模型的仿真研究

以含笼型异步发电机组的并网风电场为例,在分析单机异步风力发电机动态模型的基础上,研究了风电场容量加权单机等值、降阶变尺度多机等值、参数变换单机等值以及改进加权单机等值模型和方法.针对风电场机组参数完全相同和不同的两种算例,利用Matlah/Simulink平台建立了风电场不同等值模型,对风速扰动和风电场出口处发生三相短...     

考虑调压裕度的风电场无功电压控制策略北大核心CSCD

针对风电场并网带来的电压稳定问题,文章提出了考虑调压裕度的无功电压控制策略。采用分层控制技术,首先通过无功整定层计算风电场无功输出参考值;其次在无功分配层考虑无功补偿装置与风电机组自身的调压裕度,选择相应的无功补偿方法,优先选用风电场配置的无功补偿装置进行无功调节。若补偿装置无法满足电压稳定要求,则根据各风电机组的运行状态,将无功补偿值按照无功容量比例算法进行分配,风电机组的网侧变流器采用自适应下垂控制以实现最大无功容量补偿。若无功缺额依然存在,需要对风电机组进行减载控制以实现对电网电压的无功支撑;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真平台对所提策略的有效性进行了验证。     

风光互补独立供电系统的优化设计

在设计风光互补独立供电系统时,系统中需要优化的不仅有光伏电池和蓄电池的容量,还应该有风力发电机种类和容量以及光伏电池的倾角。优化目标为系统安装成本,约束条件为供电可靠性,其指标负载缺电率LP- SP需经仿真运行得到。本问题属于非线性整数规划,也是一个NP-hard问题。用包含精英策略的遗传算法优化,以自适应罚函数法处理约束。计算和验证表明本文采用的算法收敛,能同时优化风力发电机类型和容量、光伏电池的容量和倾角以及蓄电池的容量,并且计算效率高。     

基于模糊逻辑的双馈型风电机组最优功率控制

在分析风电系统特性的基础上,以追踪最大风能作为有功控制目标,提出应用模糊逻辑系统设定发电机最优转速策略,实现无风速测量下最佳叶尖速比运行.以保持发电机最低损耗作为无功控制目标,研究了双馈电机损耗特性,提出应用模糊逻辑系统设定最优无功策略,优化机组效率.讨论了控制系统间的协调方案并建立了完整的风电机组模型进行仿真.结果表明所提策略有效,尤其在机组特性摄动下仍然能够保证最优功率运行.     

考虑海底电缆充电功率的风电场无功补偿

考虑到风电场海缆的充电功率较大,易引起母线电压偏高的问题,提出了一种新的无功补偿方法。分析计算了不同无功补偿方式下,空载线路的电容效应系数与无功补偿容量的关系,提出了根据相对电容效应系数来确定海缆无功补偿容量的方法,并将不同无功补偿方式下的效果进行了比较,通过仿真,验证了该方法的正确性。同时分析了风电场功率因数设定为1与-0.98时,相对电容效应系数与风电场出力的关系。当风电场功率因数为-0.98(超前)时,即风电场吸收一部分海缆的充电功率,结合高抗对海缆进行无功补偿,更能削弱线路的电容效应。因此,文中建议海上风电场功率因数设为负值(超前),与高抗联合对海缆进行无功补偿。     

基于LabVIEW的变速恒频双馈风力发电模拟监测系统

研究基于LabVIEW的变速恒频双馈风力发电模拟监测系统中的风场模拟、电压、电流畸变时的基波分量的获取以及有功、无功功率计算几个关键问题。针对Weibull分布的地域局限性,研究了实际风速4个基本特征(即基本风速、阵风、缓慢变化风速和噪声风速)的风速数学模型,并进行了基于LabVIEW的仿真;另外,通过基于傅立叶变换的锁相方法获得同步信号,进而得到基波分量,并采用了基于瞬时功率理论的功率计算方法,它比传统功率理论更适应于功率的实时监测,该监测系统利用LabVIEW软件实现了系统的有功、无功检测,并通过实测对比验证了该算法的正确性。     

基于分频控制的微电网储能变流器并网电能质量主动控制策略

阐述了基于锁相环误差补偿的谐波无功电流检测及多目标电流的生成方法,并提出一种基于分频控制的微电网并网电流电能质量主动提升控制策略,结合比例谐振(PR)控制器所具有的频率选址特性,实现了对特定次频率分量的零稳态误差控制,利用储能交流器(PCS)剩余容量快速并精确的选择性补偿谐波和无功电流,在此基础上,PCS模糊PR控制根据模糊规则表在线调整并整定了PR比例和积分参数,进而有效实现了对PCS的分频控制,提高了对电能质量治理的响应速度和控制精度,最后,搭建含储能装置的微电网并网运行平台开展相关实验测试,验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

联合动态无功补偿系统在风电场中的应用研究

针对目前风电场单独采用静止无功补偿器（SVC）或静止无功发生器（SVG）的缺陷,设计了一个由大容量SVC和小容量SVG组成的联合动态无功补偿系统。首先,阐述了联合动态无功补偿系统的结构;其次,对本文采用的无功协调控制策略进行了分析;最后,结合实际风电场参数,对联合动态无功补偿系统进行了仿真实验分析。实验结果验证了联合动态无功补偿系统补偿的有效性和合理性。     

基于风速误差校正和ALO-LSSVM的风电功率预测

风资源的随机波动性引起的相位滞后性问题,导致风电功率预测精度不高,尤其是风速变化较快时,滞后性引起的预测误差较大。考虑到风速波动与风功率变化密切相关,提出一种非参数核密度估计和数值天气预报(NWP)相结合的方法,并对预测风速误差进行校正,改善了预测风速的相位滞后性;然后将校正后的风速和风功率作为输入数据进行风电功率预测;采用蚁狮算法(ALO)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)参数,从而建立基于风速误差校正和ALO-LSSVM组合的风电功率预测模型。算例结果表明,所提方法风功率预测精度更高。     

交流励磁变速恒频风力发电机的最优功率控制

研究了参考有功功率和参考无功功率的确定原则和优化计算,进而探讨了发电机的功率解耦控制原理,给出了完整的交流励磁变速恒频风力发电机最优功率控制策略。仿真研究表明,基于参考功率优化计算和矢量控制技术的最优功率控制,可以有效地追踪最大风能,降低发电机损耗,提高风电机组的运行效率和性能。     

具有无功功率补偿和谐波抑制的光伏并网功率调节器控制研究

提出一种将有源滤波和无功功率补偿与光伏并网发电相结合的新型光伏并网功率调节系统。利用瞬态无功功率理论中的瞬时无功和谐波电流检测原理,采用电流矢量控制技术,以DSP数字信号处理器为基础,在30KVA光伏并网功率调节器样机中成功地实现了有源滤波、无功功率补偿和光伏并网发电三者的统一控制,使光伏并网功率调节器在向电网提供有功能量的同时也提供无功负载所需的无功能量,从而节省了设备投资,同时也改善了电网的供电质量。     

风力发电系统有功功率模糊控制器的设计

将模糊控制用于风力发电系统,根据双馈风力发电机矢量控制特点,得出有功、无功功率解耦控制的励磁控制系统。在有功功率控制环节中采用模糊控制器,以转速偏差、转速偏差变化率作为输入量,转子电流分量作为输出量,合理选取论域及语言变量值、确定模糊控制规则、进行模糊推理计算,得到模糊控制器输出精确值。在MATLAB环境下,对风力发电系统不同运行状态进行了仿真,结果表明了控制方法的正确性。