双馈风力发电机组主回路设计与器件选型

当前风力发电机组主流机型一般为双馈机组,其定子和转子同时馈送能量的特点,决定了其主回路部分的设计和器件选型较其他异步电机机组或同步电机机组更加复杂。分析了双馈风力发电机组主回路的工作原理并以1.5MW容量双馈机组为研究对象,给出了典型的主回路设计结构并分析了主回路各个部分的电路参数。以此为依据,给出了主回路上各部分器件的推荐选型方案。在实际产品制造中,采用该选型方案后,取得了预期的效果。     

大规模双馈风力发电机组并网的动态仿真模型与初始化

研究了双馈式感应发电机(DFIG)的风力发电场接入电网后对系统动态特性的影响.从异步发电机运行的物理本质出发,系统推导了计及并网特性、基频下的DFIG动态数学模型.给出了DFIG转子侧及网络侧换流器的控制策略,研究和探讨了系统动态模型的初始化.算例仿真结果验证了所提出的模型和方法的有效性.     

响水风电场风力发电机组的并网控制技术

介绍响水风电场FD77-1.5MW风力发电机组的并网控制技术以及双PWM变频技术。FD77-1.5MW风力发电机组采用双馈绕线式异步发电机,使风力发电机在可变的转速下工作,不需要通过大功率变频器就可将全部功率传送出来。采用双馈异步发电机-变频器系统是目前世界上兆瓦级风力发电机组最流行的工作模式。     

双馈异步风力发电机开关频率恒定的直接功率控制

与矢量控制相比,直接功率控制(DPC)结构简单,应用于风电系统的双馈异步发电机(DFIG)能简化变频器控制结构,提高系统动态性能。在分析DFIG暂态数学模型的基础上推导了内部状态量与控制量之间的关系,提出了分别基于转子磁链、转子电流和电磁转矩的3种DPC策略,并通过引入空间矢量调制(SVM)技术使DPC策略的开关频率保持恒定。这些策略在电网正常情况下能获得优良的静态性能,而在非正常运行状态各自表现出不同的动态特性,能适用于不同的控制目标。理论分析与仿真实验证明,电网正常情况下各定频DPC可有效实现有功、无功功率的解耦控制;电网电压波动时基于转子磁链DPC(RFDPC)可使DFIG快速进入稳定状态,缩短振荡时间;基于转子电流DPC(RCDPC)可抑制转子电流振荡,防止变频器过流;基于电磁转矩DPC(EMTDPC)可消除电磁转矩脉动,减少对机组转轴剪切应力冲击。     

双馈异步风力发电机组定子三相电流不平衡原因分析

内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司^#62,^#41双馈异步风力发电机组相继发生定子三相电流不平衡故障,对故障原因进行了试验分析,找出了具体的故障位置,可为其他电厂进行双馈异步风力发电机组定子检修时提供参考。     

电压跌落激起的双馈型风力发电机电磁过渡过程

为了提高双馈电机及其驱动控制系统对电网电压跌落的适应能力，实现双馈型风力发电机的低电压穿越功能，从双馈电机的特性方程着手，深入研究了电网电压跌落所激起的双馈电机电磁过渡过程产生的机理、特性及其与双馈电机运行状态之间的关系。对电网电压跌落所激起的双馈电机电磁过渡过程进行了定量和定性分析，对双馈电机电磁过渡过程的定量分析清晰地表明了过渡过程中双馈电机内部各电、磁量的变化规律及其所受双馈电机运行状态的影响，而对电磁过渡过程的定性分析进一步揭示了电磁过渡过程产生的机理。     

电网电压骤降故障下双馈风力发电机建模与控制

双馈感应发电机（DFIG）在变速恒频风力发电中得到广泛应用，对DFIG采用矢量控制可使风电系统实现最大风能追踪和有功、无功解耦调节，从而获得优良的发电运行性能。但在传统的矢量控制方式中，通常认为是无穷大理想电网，忽略了定子励磁电流变化的动态过程，从而得到简化的DFIG数学模型，并以此作为电流内环控制器的设计依据。这种控制器在电网正常的情况下可使系统获得优良的动静态特性，但当电网出现故障时，其控制性能将恶化。为了提高电网电压故障情况下DFIG不间断运行能力，文中以DFIG的精确数学模型为依据，针对传统的2种矢量控制方式的不足，提出了改进的控制方案，并对改进前后电网电压骤降情况下DFIG的动态过程进行了仿真对比，结果表明改进方案可以有效控制转子电流，保护转子励磁变频器，提高DFIG变速恒频风电系统在电网故障下的不间断运行能力，是并网DFIG风力发电机的一种有效、实用的控制策略。     

双馈风力发电机交流励磁用变频电源拓扑浅析

变速恒频双馈异步风力发电机的控制主要是通过励磁变频器对发电机转子实施功率控制来实现，因而励磁电源的类型、特性对于风电机组的运行性能乃至所并电网的供电质量和运行稳定性至关重要。首先阐述了双馈型风电系统对励磁电源的要求，以此为标准对6种有潜力的频率变换电路分别进行了分析和评价，对如何选用提出了一些可供参考的观点，最后得出了有价值的结论：两电平电压型双脉宽调制（PWM）变换器是目前变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源的优选方案，多电平PWM变换器与谐振式软开关变换器相结合是今后交流励磁电源的发展方向。     

双馈风力发电矢量控制电流环参数特性分析

基于dq坐标系模型的矢量控制是双馈风力发电中应用较广的控制策略，但一般都按照并网前和并网后2种模式进行研究。文中建立了并网前后的双馈电机统一数学模型，并将控制器与双馈电机转子方程统一为一个4阶模型。详细分析了转子电流环控制参数对系统控制性能的影响，提出了控制参数的设计原则和方法，最后通过仿真验证了这种方法的有效性和实用性。     

浅谈双馈异步风力发电机变频器运行控制技术

变频器控制技术作为风力发电机关键技术环节,对风电机组安全、经济运行具有重要作用。笔者介绍了某风电场风力发电机变频器电气结构原理及工作逻辑,归纳整理出双馈异步风力发电机变频器运用过程中应注意的技术细节及日常巡检维护要求,为风力发电机组变频器运行质量提升、风电场风能利用效率提高、发电机及变频器安全运行控制提供参考。     

非并网风力发电系统的电压协调控制

在非并网风力发电系统中，当风能突然增加或负载突然减少时，系统的功率平衡将被打破，从而造成直流电网中出现电压尖峰和电压升高，可能造成系统中功率器件的损坏。文中通过改变负载电流、输电线电压或注入电网电流等参考值，从而改变从直流电网吸收或向直流电网注入的电流值，抑制了电压尖峰和电压升高。仿真分析结果表明该控制方法能够起到很好的抑制作用。     

风电场接入系统方案的研究

以富川龙头风电场一期工程为研究对象,在对富川县进行电力需求预测及电力平衡的基础上,分析了龙头风电场的送电方向,提出了龙头风电场接入电网的两个方案。经技术和经济比较,得出龙头风电场接入系统方案。     

电网实行接网费和过网费探讨

本文简要介绍了英国电网实行接网费和电网使用费的情况，结合我国国情提出了电网接网费、过网费的定义及过网费在电厂和供电公司的分配方法，分析了接网费、过网费与各种电价之间的关系，以及实施接网费、过网费对电力系统资源优化配置和建立电网投资费用正常回收渠道的作用     

灯泡贯流式机组转子支架疲劳分析研究

尝试利用有限元分析技术对转子支架进行静态、额定、飞逸等工况下的应力计算,得到应力集中点的交变应力状况。再运用疲劳分析理论对交变应力进行修正,并评估上述典型运行工况下的转子支架疲劳寿命,为设计提供有效的判断依据。     

风电经分频输电装置接入系统研究

基于分频输电理论，提出了一种全新的风力发电馈网方式———风电场经分频输电装置接入系统方式。该方式将风电场中所有风力发电机组发出的变化的低频电能通过控制系统收集到一起，经过远距离输电后再经过分频输电装置统一接入负荷中心。该方式通过降低输电频率来减少输电线路的电抗以及减少齿轮箱的增速比，提高了效率、减少了投资。算例以某实际风电场为例，分析了变速变频方式下风力发电机组的特性，与恒速恒频方式相比，该方式有效地提高了风力机的输出功率。     

双馈感应风力发电机网侧变换器低压运行与控制

电压型双PWM变换器用作双馈风力发电机的交流励磁电源在风力发电系统中得到广泛应用,但在电网故障时会引起电网侧变换器直流链电压波动,影响双馈感应风力发电机的不间断运行。分析了引起交流励磁发电机电网侧变换器直流链电压波动的因素,提出了在电压跌落时采用基于小波模型方法,通过引入恰当的前馈项,使流入母线电容的电流为零。与传统的前馈控制策略进行仿真比较分析,验证了改进的前馈控制策略能在负载突变和电网电压骤降的情况下,有效地控制变换器直流母线电压,提高了直流电压调节速度,减小了振荡幅值,同时也起到保护直流链电容的作用,提高了电力系统的稳定性。     

大容量核电机组投运对电网运行的影响

大容量核电机组在电力系统的投运,既提高了系统的裕度,也提高了系统供电的可靠性水平及资源的效益.一方面,较大的机组容量的投切增大了对电网运行的影响;另一方面,由于核电机组的特殊性,机组对电网运行也提出了更严格的要求.文章从各方面对大容量核电机组投运对电网运行所带来的问题进行了分析,并提出了可能需要采取的相应措施.     

大型混流可逆式机组“S”形特性的现场测试

“S”形特性影响到混流可逆式机组的空载并网、调相以及紧急停机等操作,对机组的安全、稳定运行非常重要.通过现场测试对宝泉抽水蓄能电站1号机组的“S”形特性进行了研究,获得了机组进入不稳定“S”区后的三导(上导、下导、水导)摆度、上下机架振动以及内部测点压力脉动的幅值及频谱特性,为深入认识混流可逆式机组的“S”形特性提供了依据.     

恶劣气候条件对风电机组的影响分析

在我国,恶劣的气候条件是风力发电机组设计考虑的重要因素。为此,详细分析了低温与结冰、台风与雷击等恶劣自然条件对风力发电机组的影响,简要介绍了国内外在这方面的研究情况,并提出了应对措施及今后的研究方向,以供今后的设计参考。     

不同异步风力发电机组的低电压穿越能力研究

为了对比不同异步风力发电机组的低电压穿越能力,给出了包括风速模型、风力机模型和异步风力发电机模型在内的风电机组模型和无功补偿装置(SVC)模型。建立了仿真风电场模型,分别仿真了两种典型异步风力发电机组未加装SVC和加装SVC时发生短路故障后的低电压穿越能力;针对仿真前后电压、有功功率、无功功率和转速的变化情况对两种异步风力发电机组的低电压穿越能力进行了对比分析。