电网电压不对称跌落下直驱风电系统控制策略

针对电网电压不对称跌落下直驱风电系统并网运行过程中出现的直流环节过电压、并网电流畸变、并网功率波动问题,在直驱风电系统并网变换器的直流环节并联超导磁储能系统;同时在分析电网电压不对称跌落下网侧变换器数学模型的基础上,采用抑制并网功率波动的正负序电流控制对网侧变换器的控制策略加以改进,从而稳定直流环节电压、改善并网电流品质、抑制并网功率波动。仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。     

风电并网运行接入点电压跌落分析及抑制措施的研究

风电并网运行所引起的电压跌落问题，随风电比重的增大而日益突出。通过对风电场并网运行所产生的接入点电压跌落的原理进行了分析，建立MATLAB／SIMUuNK模型仿真，验证了使用静止无功补偿器（SVC）能显著地减小电压偏差、抑制电压跌落，有效地改善风电并网运行时的电能质量。     

应用于风电并网的有源型VSC-HVDC系统控制策略

利用直流输电技术,以解决风电并网的波动问题.研究分析有源型电压源直流输电技术,通过控制并联储能单元的充放电功率,补偿风电的波动功率,从而稳定注入电网的风电场功率,通过储能控制系统达到控制母线电压的稳定.仿真结果验证了控制策略的可行性.     

电网电压跌落下双馈风力发电机的动态响应

随着以双馈风力发电机为主体的大型风力发电机组在电网中所占比例的提高,电力系统对并网风力发电机在电网电压骤降故障下的不间断运行能力提出了更高的要求。分析了变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,建立了双馈风力发电机组的动态数学模型,搭建了双馈风力发电机组的仿真模型,仿真分析了不同电网故障下,变速恒频双馈风力发电机组的动态响应。利用1.5MW双馈风力发电机进行了不同电网电压跌落下的试验,试验结果验证了系统在电网电压跌落故障下的动态响应特性。     

不平衡电网电压下柔性直流输电系统控制策略研究

针对不平衡电网电压下柔性直流输电系统直流侧和交流侧产生的谐波及功率波动问题,在建立正负双d-q坐标系下电压源换流器数学模型的基础上,采用基于正负序电网电压分别定向的双dq-PI控制策略,抑制直流侧2次谐波及交流侧有功功率波动;针对传统相序分解慢从而影响控制系统动态性能和带宽的问题,采用一种快速的相序分解方法。仿真结果表明,与传统控制策略相比,双dq-PI控制策略能较好地抑制直流电压及交流电流的波动。     

风电电网侧变流器在不平衡电压条件下的控制研究

为了提高采用LCL滤波的电网侧变流器在电网电压不平衡情况下的工作性能,文章对变流器在上述条件下的数学模型进行了理论分析,给出了基于LCL滤波器的不平衡电流指令算法,并提出了在同步旋转dq坐标系下采用PI调节器和重复控制器并联结构的电流复合控制方案。文章提出的电流控制策略可有效减少电网电流中的低次谐波含量,并提高直流电压...     

基于电压不对称故障修正的电网稳定控制仿真

因电网动态电流和电压的变化难以控制,且电压不对称问题修正过程干扰因素过多,提出一种电网稳定控制方法。根据动力守恒定律建立电网功率输出模型,分别计算在有、无功率输出时电网运行相关量的正、负序量值,将其作为电网稳定控制阈值。考虑到电网故障分为电压变化、电流变化以及运行功率变化三个阶段,采用无功注入方式补偿出现故障时既定电压的差值会出现空缺问题,设置逆变输出器,控制故障电流的跌落值,完成电网稳定的控制。经仿真证明,当电网出现电压不对称故障时,电网的360个测试点经过研究方法控制后电压、电流均回到了稳定阶段,整体波形变化相对平稳没有出现过高或过低的幅值,电网实现高效稳定运行。说明所提方法对电压、电流的稳定控制效果好,鲁棒性较强,实用价值更高。     

直驱式风电系统中变流器拓扑对比分析

针对直驱式风电系统变流器的拓扑结构进行研究.对常用的拓扑进行了分析和说明.对不控整流后接电流源型和电压源型逆变器、DC/DC变换再接逆变器,以及背靠背双PWM变换器等各种变流器结构的工作原理、应用和优缺点进行了介绍和对比,并针对风电机组对大功率变流器的需求,对大功率变流器的特性和应用进行了相关分析与探讨.     

双馈发电网侧变换器的电网电压定向控制方法的研究

建立了三相电压型PWM变换器的数学模型,详细分析了PWM变换器电网电压定向控制的两种实现方式,并重点根据电网电压和线电压间的矢量关系,确定了双馈发电励磁系统网侧PWM变换器电网电压定向的实现方法。以TMS320F2812为主控制芯片,搭建了三相电压型PWM变换器控制实验所需的平台,设计了过零比较电路和相应的软件实现程序。实验结果验证了该电网电压定向控制方法的有效性和可行性。     

不平衡输入改进双电压合成策略的研究

为了改善电压不平衡时矩阵变换器的输入、输出性能,文章提出了一种改进的双电压合成策略,介绍了一种新的指令电流计算公式,即通过三相输入电压直接计算正、负序电压以产生指令电流。仿真实验验证了不平衡条件下双电压合成控制策略改进研究的正确性。     

一种用于风力发电的电压跌落发生器

为了测试和研究风电系统的低电压穿越能力,需要利用一种电压跌落发生器模拟电网规范中的各种电网故障。本文给出了一种新型的低成本电压跌落发生器,利用可控器件IGBT在调压器的原、副边之间切换来实现电压跌落,并控制电压跌落的类型、深度、持续时间和起止相位。     

FPGA based substantial power evolution controlling strategy for solar and wind forecasting grid connected system

The solar and wind are both the most promising renewable and clean energy sources, the solar stable energy progress and environmental protection have been increasingly noticeable. In this regard, an accurate solar and wind energy prediction is extremely important to avoid large voltage changes to the power grid and to provide a mechanism for the system to optimally manage the generated energy. Wind energy forecasting is widely practiced among modest power systems for high levels of windmills. This paper aims to develop a new hybrid system for wind and solar energy prediction. The proposed hybrid (wind & solar) energy prediction model is based on a Substantial Power Evolution Strategy (SPES) dedicated to short-term forecasting. The proposed forecasting system SPES is implemented using MATLAB. This paper implements the short-term and hybrid power forecasting using Substantial Power Evolution Strategy based on Prediction Intervals (PIs). This feature is one of the major innovations in the proposed hybrid renewable energy forecasting system. The accuracy of the proposed system will be revealed by comparing the results of the corresponding values of the independent forecasting models called persistence models. The designed device presents a real-time application of predicting daily total solar and wind power using any geographic location and environmental conditions using FPGA. Finally, fully developed system packages can be commercialized and/or utilized for further research projects, and researchers can analyze, validate and visualize their models for related fields.     

双馈风力发电系统网侧低电压穿越控制策略研究

电网电压跌落是电网常见的故障之一,其会为风电机组的安全持续运行和维持电网的稳定埋下极大的安全隐患。为了解决此问题,论文简述了风力发电机组网侧变流器实现低电压穿越的现实技术方案,分析了电网电压跌落时直流母线电压波动机理,改进了网侧变流器实现低电压穿越的技术方案—前馈控制策略。仿真表明,文中设计的改进方案相较传统方案能减小了直流母线电压的波动,能使系统迅速恢复稳态。     

A direct power control for DFIG under a three phase symmetrical voltage sag condition

In this paper, a novel direct power control algorithm for a Doubly Fed Induction Generator-based wind system, robust to the machine parameters variations, is projected. The proposed scheme employs two loops designed using the discretized equations of the generator to obtain a high performance of the controller. Also, the rotor voltage vector is computed by the proposed strategy in order to guarantee the DFIG operation even during a symmetrical voltage sag on the power grid. The influence of the estimation errors for these parameters was also researched. The results obtained by computer simulations and by experimental setup corroborate the proposed controller performance.     

不平衡电网电压下MMC-UPQC的无源超螺旋二阶滑模控制策略

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)在电网电压不平衡时,采用传统控制方法存在补偿效率和精确性较低的问题.针对这一情况,提出一种无源超螺旋二阶滑模控制策略.首先,基于MMC-UPQC的数学模型和无源控制理论,设计不平衡电网电压下基于欧拉-拉格朗日模型的正负序无源控制器;然后,加入超螺旋二阶滑模控制对无源控制器进行改善,抑制常规滑模存在的抖振,并解决无源控制对系统精度要求高的问题,提高系统的响应速度、补偿精度和抗干扰能力,提升系统的整体性能;最后,在Matlab/Simulink平台上进行仿真,并与PI控制和单独的无源控制对比,仿真结果验证了所提无源超螺旋二阶滑模控制策略的有效性和优越性.     

计及光伏及风电并网的电力系统短期负荷预测

为提升光伏、风电等分布式能源大量接入电网后短期电力负荷的预测精度,促进电网消纳能力提升,本文对光伏出力及短期用电负荷采用小波——径向基函数(RBF)神经网络预测方法;对风力发电首先利用总体平均经验模态分解(EEMD)方法对其功率数据分解,再采用BP神经网络、RBF神经网络、小波神经网络、ELMAN神经网络四种神经网络预测方法进行预测,并用粒子群算法(PSO)和灰色关联度(GRA)修正。最后,利用等效负荷的概念,分析光伏、风力发电并网对于短期电力负荷预测的影响,并将三种模型有效结合,得到了考虑光伏及风力发电并网的电力系统短期负荷预测的等效负荷预测模型。实例分析表明,本文所提方法相较于其他方法在该预测项目上具有相对更高的预测精度。     

山西电网消纳风电能力的计算分析

山西电网风电并网规模不断增大,电力系统的调峰能力已成为消纳风电的主要因素。结合山西省水电贫乏、火电供热机组增多等特点,并考虑负荷特性、电源特性,分析了山西电网的调峰能力和风电对电网调峰能力的影响,提出了山西电网消纳风电能力的计算方法。在收集各种实际运行数据的基础上,通过计算分析,得到了山西电网消纳风电能力容量范围,并据此提出了电网运行控制措施。通过实践运行,证明此计算分析方法基本正确,达到了提高电网消纳能力的目的。     

电网电压不平衡工况下双馈感应风力发电机组的自抗扰控制

本文提出电网电压不平衡工况下双馈感应电机(DFIG)的自抗扰控制(ADRC)方法, 抑制不平衡电压引起的电磁转矩和无功功率波动, 延长风力发电机组的工作寿命. 在正、负序同步旋转坐标系中推导了电网电压不平衡工况下DFIG的电磁转矩表达式, 计算出消除电磁转矩波动所需的负序转子电流, 将其叠加到正序转子电流参考值上, 以减小电磁转矩波动. 采用ADRC实现对转子电流的有效控制, 减少控制器对发电机精确模型的依赖, 提高控制系统的鲁棒性. 仿真结果表明所提出的控制方案有效地减小了电网电压不平衡工况下DFIG的电磁转矩和无功功率波动, 同时减小了不平衡电流, 有利于延长DFIG风力发电机组的工作寿命.