基于哈密顿模型的DFIG强迫型次同步振荡自适应抑制策略研究

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作者 孙东阳 钱梓杰 +2 位作者 曹骏 于德亮 陈庆国 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期3132-3146,I0023,共16页

新疆哈密风电高度密集地区发生的强迫型次同步振荡(forced sub-synchronous oscillation,FSSO)事故具有频率时变的新特征,其与以往的负阻尼次同步振荡有显著区别,从而引发了广泛的关注。文中对FSSO的产生机理进行探究,并据此提出一种基... 新疆哈密风电高度密集地区发生的强迫型次同步振荡(forced sub-synchronous oscillation,FSSO)事故具有频率时变的新特征,其与以往的负阻尼次同步振荡有显著区别,从而引发了广泛的关注。文中对FSSO的产生机理进行探究,并据此提出一种基于自适应哈密顿模型的次同步振荡抑制策略。首先,依据双馈机组数学模型分析电网间谐波扰动源在机组内部的传播过程,进而利用等效扰动方程阐述在扰动源激励作用下FSSO的产生机理,并通过分析机组带宽稳定性与阻尼状态的关系提出抑制策略的设计思路;其次,引入广义哈密顿理论设计转子侧变流器控制策略,并基于自适应哈密顿模型的扰动抑制作用与阻尼补偿效果,提出总体控制框架以及振荡抑制策略;最后,在综合考虑风速、线路串补度、风机在线台数等影响因素下,搭建风电场FSSO仿真模型,验证所提抑制策略的有效性,并通过哈密地区实际FSSO算例表明该抑制策略具有良好的工程应用前景。 展开更多

关键词 强迫型次同步振荡 双馈感应发电机 转子侧变流器 自适应哈密顿模型

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基于暂态电动势控制的双馈风机鲁棒自同步控制策略 被引量：1

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作者 黄达 柯德平 +2 位作者 杨欢欢 徐光虎 徐箭 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1046-1062,共17页

在直接并网电压源型逆变器上广泛研究的自同步控制方法难以直接应用于双馈风机,其主要原因是受控的转子侧逆变器电压与并网的定子暂态电动势是通过转子励磁绕组动态耦合的。因此,该文提出一种基于暂态电动势控制的双馈风机鲁棒自同步控... 在直接并网电压源型逆变器上广泛研究的自同步控制方法难以直接应用于双馈风机,其主要原因是受控的转子侧逆变器电压与并网的定子暂态电动势是通过转子励磁绕组动态耦合的。因此,该文提出一种基于暂态电动势控制的双馈风机鲁棒自同步控制策略。通过转子侧逆变器电压控制暂态电动势,所提自同步控制策略可有效计及风机机械和励磁动态,避免其对闭环控制系统稳定性的不良影响。此外,针对所提自同步控制中的PI参数,该文进一步提出了鲁棒PI参数设计方法,以应对由于风机参数不确定性带来的闭环系统稳定性问题。仿真结果验证了双馈风机在该文所提自同步控制策略下可以有效地向电网提供支撑。同时,仿真结果表明,具有鲁棒PI参数的自同步控制对风机参数的不确定性具有更强的免疫能力,从而提升了双馈风机自同步闭环控制系统在不确定性参数环境下的稳定性。 展开更多

关键词 跟网型 构网型 自同步 双馈风机 鲁棒控制 暂态电动势

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结合DFIG功率特性研究风电并网对系统功角稳定性的影响 被引量：21

3

作者 罗煦之 易俊 +1 位作者 张健 王安斯 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3401-3407,共7页

大容量风电并网条件下的系统功角稳定特性对于新能源送出与消纳具有重要意义。基于双馈风力发电机组的运行与控制原理分析了其出力特性,指出双馈机组在暂态稳定分析中可近似看做恒功率源;结合实测曲线,说明恒功率源模型较实际情况更具... 大容量风电并网条件下的系统功角稳定特性对于新能源送出与消纳具有重要意义。基于双馈风力发电机组的运行与控制原理分析了其出力特性,指出双馈机组在暂态稳定分析中可近似看做恒功率源;结合实测曲线,说明恒功率源模型较实际情况更具保守性。以并列运行同步机组故障清除后输出电磁功率为指标,研究送端电网风火互替对于系统功角稳定水平的影响,提出双馈风电等量替代同步电源将改善功角稳定水平,并从系统能量平衡角度进一步探讨了其内在原理与适用范围。最后,通过单机?无穷大系统、两机系统和哈密风火打捆送出系统算例仿真验证了上述结论。 展开更多

关键词 双馈风电机组 功率特性 风火互替 功角稳定

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配置STATCOM的DFIG风电场在不对称电网故障下的控制策略 被引量：34

4

作者 郑重 杨耕 耿华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期27-38,22,共12页

该文研究在不对称电网故障穿越的第2阶段,双馈式(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场如何实现"自身不脱网安全运行并同时满足并网导则无功支撑要求"的问题。由于受限于变流器的容量,DFIG机组无法保证在所有故障情况... 该文研究在不对称电网故障穿越的第2阶段,双馈式(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场如何实现"自身不脱网安全运行并同时满足并网导则无功支撑要求"的问题。由于受限于变流器的容量,DFIG机组无法保证在所有故障情况下实现既定的控制目标。为此,通过引入最优化的方法,分析了变流器容量限制条件下DFIG机组的可控性问题,得到了以电网电压不平衡度所量化表示的可控区,指出为确保在不对称跌落故障较严重时能满足并网导则要求,有必要在DFIG风电场层面配置静止同步补偿器(staticsynchronous compensator,STATCOM)以降低场内DFIG机组的机端电压不平衡度。最后,设计了STATCOM所需容量最小的电压补偿控制策略,并给出了相应的容量匹配方法。仿真结果验证了该文提出的在不对称低电压穿越(lowvoltage ride-through,LVRT)第2阶段DFIG机组可控区的正确性、STATCOM辅助控制策略的有效性以及相应容量匹配方法的可行性。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机 不对称电网故障 低电压穿越 静止同步补偿器 容量匹配

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DFIG风电场并网引发多机电力系统次同步振荡开环模式分析方法 被引量：10

5

作者 陈晨 杜文娟 王海风 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4064-4073,共10页

针对双馈感应发电机（doubly-fed induction generator,DFIG）风电场并网引发电力系统次同步振荡问题,基于开环模式谐振理论,提出一种研究多机电力系统中风电场并网引发次同步振荡的开环模式分析方法。当DFIG风电场的开环次同步振荡模... 针对双馈感应发电机（doubly-fed induction generator,DFIG）风电场并网引发电力系统次同步振荡问题,基于开环模式谐振理论,提出一种研究多机电力系统中风电场并网引发次同步振荡的开环模式分析方法。当DFIG风电场的开环次同步振荡模式与其余电力系统的开环次同步振荡模式相近时,由于发生开环模式谐振,相应的两个闭环次同步模式中的一个的模式阻尼会降低。该开环模式分析方法可以辨识相近的开环次同步振荡模式,并根据推导出的开环模式指标估计开环模式谐振对系统稳定性的影响。同时,该方法可以有效识别参与开环模式谐振的模式与同步机、并网风电场之间的相关性,进而通过采取措施,消除DFIG风电场并网引发系统发生次同步振荡的风险。该文通过改进IEEE第一标准测试系统和多机算例系统,验证了开环模式分析方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 双馈风机 多风电场 次同步振荡模式 同步发电机扭振动态 模式分析

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基于虚拟同步相角补偿的构网型双馈风电机组轴系扭振阻尼控制

6

作者 郭子腾 张宇 +2 位作者 张琛 宗皓翔 蔡旭 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1318-1328,I0004,共12页

风电做构网型控制是缓解新能源高占比电力系统频率和电压稳定问题的有效技术手段。目前针对风电机组的构网型控制大多关注机组的网侧特性,而对构网型控制下机组潜在的机电耦合交互特性解析不足,具体地:构网型控制增强了电网与风机前端... 风电做构网型控制是缓解新能源高占比电力系统频率和电压稳定问题的有效技术手段。目前针对风电机组的构网型控制大多关注机组的网侧特性,而对构网型控制下机组潜在的机电耦合交互特性解析不足,具体地:构网型控制增强了电网与风机前端的动态交互作用,导致电网侧扰动更易激发机组轴系扭振。为探究构网型控制下机组轴系的扭振特性,对其进行阻尼控制,建立了计及机电耦合特性的构网型风电机组状态空间模型;通过特征值轨迹分析,论证了对构网型机组引入额外扭振阻尼控制的必要性;阐明了经典轴系扭振阻尼策略在构网型控制下的阻尼能力受限机理;基于此提出了一种基于虚拟同步相角补偿的轴系扭振阻尼策略,在不影响构网型机组惯量响应能力的前提下有效地解决了构网型风电机组轴系的欠阻尼甚至振荡发散问题,最后在基于Bladed+NovaCor的联合实时仿真平台上验证了该文理论分析及所提阻尼策略的有效性。 展开更多

关键词 构网型控制 虚拟同步机控制 双馈风电机组 轴系扭振特性 阻尼控制 虚拟同步相角补偿

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基于机电回路相关比灵敏度的DFIG并网系统机电模式抑制 被引量：7

7

作者 李生虎 方天扬 +3 位作者 张浩 韩伟 宋闯 张奥博 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3414-3423,共10页

机电模式(EOM)是与同步发电机(SG)机械暂态强相关的振荡模式,对SG轴系和电网稳定影响较大。为了抑制EOM,可以调节SG出力以减小机电回路相关比(ρ),但需要以灵敏度为依据。双馈感应风电机组(DFIG)并网后,需要联立SG和DFIG以建立系统状态... 机电模式(EOM)是与同步发电机(SG)机械暂态强相关的振荡模式,对SG轴系和电网稳定影响较大。为了抑制EOM,可以调节SG出力以减小机电回路相关比(ρ),但需要以灵敏度为依据。双馈感应风电机组(DFIG)并网后,需要联立SG和DFIG以建立系统状态矩阵,增加了抑制EOM的难度。针对DFIG并网电力系统,筛选出EOM。将ρ对控制参数的灵敏度,展开为对参与因子的灵敏度。考虑参与因子由特征向量组成,补充后者幅值和相位约束,得到特征向量灵敏度的唯一解。考虑SG出力间接影响节点电压和特征值,引入潮流雅可比矩阵的逆,建立特征值和特征向量对SG出力的灵敏度。最终首次提出ρ对SG出力灵敏度的解析表达。结果验证了所提灵敏度的准确性。调节SG出力后,危险机电模式19,20的ρ减小约13%,验证了所提算法对EOM的抑制效果。 展开更多

关键词 机电模式抑制 机电回路相关比 灵敏度 同步发电机 双馈感应发电机

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基于虚拟同步发电机和无源性控制的DFIG机侧控制策略 被引量：4

8

作者 程启明 沈章平 +2 位作者 程尹曼 赖宇生 张昕 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期141-151,共11页

传统的双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)矢量控制因其惯性与电网频率波动解耦而不能为电网提供额外的有功功率支持,为此在DFIG转子侧变流器控制中引入一种改进的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG... 传统的双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)矢量控制因其惯性与电网频率波动解耦而不能为电网提供额外的有功功率支持,为此在DFIG转子侧变流器控制中引入一种改进的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略。针对传统VSG控制存在的频率偏差问题,通过在有功下垂环节中加入一个Washout滤波器,实现了在不需要增加额外2次控制回路情况下就能使频率保持在工频50 Hz附近。同时,为解决传统VSG中电压电流双环控制中内环电流PI控制存在的动态响应有限、鲁棒性不强等问题,首次在内环电流控制中引入了基于端口受控的耗散哈密顿(port controlled Hamiltonian with dissipation,PCHD)模型的无源性控制(passivity-based control,PBC)方法,设计了转子侧变流器的无源性控制器。最后,搭建了DFIG仿真系统进行实验验证,结果表明了本文所提控制策略的有效性和优越性。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 虚拟同步发电机 Washout滤波器 端口受控的耗散哈密顿 无源性控制

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基于频域阻抗的新能源并网振荡风险评估方法 被引量：1

9

作者 熊馨瑶 付红军 +3 位作者 熊浩清 韩应生 孙海顺 李晓萌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3745-3756,I0032,I0033,共14页

随着新能源装机规模不断增加,如何评估由其引发的系统次/超同步振荡风险是目前电网运行高度关注的重要问题。提出了一种基于频域阻抗的新能源并网振荡风险评估方法,首先利用系统各元件频域导纳模型形成网络节点导纳矩阵,实现对新能源场... 随着新能源装机规模不断增加,如何评估由其引发的系统次/超同步振荡风险是目前电网运行高度关注的重要问题。提出了一种基于频域阻抗的新能源并网振荡风险评估方法,首先利用系统各元件频域导纳模型形成网络节点导纳矩阵,实现对新能源场站并网点系统侧网络等效阻抗的计算,能准确反映电网结构特性以及网内其他设备的动态特性,然后结合新能源场站阻抗特性,通过阻抗分析评估新能源场站并网振荡风险。该方法采用电路节点分析法,算法易于实现,能够适应系统结构和运行方式变化,充分反映网侧动态元件的影响,可利用电网同步相量测量装置提供的结构和潮流数据对系统内新能源场站并网振荡风险进行评估分析。以某地区实际电力系统为研究对象,利用所提方法展开了次同步振荡风险评估,同时基于特征值法和时域仿真验证了评估结果的准确性和评估方法的有效性。 展开更多

关键词 新能源并网系统 次同步振荡 阻抗模型 双馈风电机组 风险评估

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虚拟同步发电机技术在风力发电系统中的应用与展望 被引量：92

10

作者 柴建云 赵杨阳 +1 位作者 孙旭东 耿华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期17-25,68,共10页

随着风电并网容量的不断提升,大量通过电力电子装置并网的风力发电机组使得现有电力系统的转动惯量缺失,造成系统频率稳定性下降等问题愈加严重。虚拟同步发电机技术可通过模拟传统同步发电机的运行特性,提高风机的并网等效惯量和阻尼... 随着风电并网容量的不断提升,大量通过电力电子装置并网的风力发电机组使得现有电力系统的转动惯量缺失,造成系统频率稳定性下降等问题愈加严重。虚拟同步发电机技术可通过模拟传统同步发电机的运行特性,提高风机的并网等效惯量和阻尼系数及电网的风能渗透率。首先,论述了近年来虚拟同步发电机技术在风力发电系统中的研究进展,探讨了风能最大功率点跟踪(MPPT)与频率支撑的协调控制,并揭示了实际转子与虚拟同步转子的能量平衡关系。然后,分析了系统参数设计及其对稳定性的影响,并以主流的全功率型风机和双馈型风机为例,介绍了具体控制方法及其未来在大规模风电场聚合等值研究中的应用前景。最后,总结了当前存在的关键技术问题及可行的解决思路。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 风力发电 虚拟惯量 双馈型风机 全功率型风机

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双馈风机?串补输电系统次同步谐振的附加阻尼控制 被引量：44

11

作者 胡应宏 邓春 +2 位作者 谢小荣 李雨 刘辉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期1169-1173,共5页

双馈风机-串补输电系统存在次同步谐振的风险。为解决该问题,首先通过对风电串补输电系统建模,推导了风电串补输电系统的传递函数。然后通过对传递函数的分析,提出了附加阻尼控制方法。附加阻尼控制信号跟踪次同步电流的变化,修正相应... 双馈风机-串补输电系统存在次同步谐振的风险。为解决该问题,首先通过对风电串补输电系统建模,推导了风电串补输电系统的传递函数。然后通过对传递函数的分析,提出了附加阻尼控制方法。附加阻尼控制信号跟踪次同步电流的变化,修正相应输出电压,使得在次同步频率下变流器呈现正电阻,从而有效抑制谐振发生。采用次同步电流附加阻尼控制避免了基于多重旋转坐标系分频同步方法。该策略不影响原有控制器特性,且同步频率下的阻尼可调,因此可以有效抑制次同步谐振。通过算例仿真分析证明了所提出附加阻尼控制的合理性和正确性,该方法具有计算简单、便于实现等优点。 展开更多

关键词 双馈风电机组 风电串补输电系统 次同步谐振 附加阻尼抑制

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风力发电低电压穿越技术综述 被引量：203

12

作者 张兴 张龙云 +2 位作者 杨淑英 余勇 曹仁贤 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期1-8,共8页

近年来风力发电占供电比重增长迅速。在电网出现故障导致电压跌落后,风力机组如果纷纷解列会带来系统暂态不稳定,并可能造成局部甚至是系统全面瘫痪,故人们开始关注风机并网并相应提出了低电压穿越(LVRT)要求。文中详细分析了定速异步风... 近年来风力发电占供电比重增长迅速。在电网出现故障导致电压跌落后,风力机组如果纷纷解列会带来系统暂态不稳定,并可能造成局部甚至是系统全面瘫痪,故人们开始关注风机并网并相应提出了低电压穿越(LVRT)要求。文中详细分析了定速异步风机(FSIG)、同步直驱式风机(PMSG)和双馈式风机(DFIG)三种主要机型在电网电压跌落时的暂态特性,并综述了国内外提出的主要LVRT方案。重点分析了最难实现穿越的双馈风机的LVRT方案。 展开更多

关键词 风力发电 电压跌落 低电压穿越 定速异步机 同步直驱 双馈风机 撬棒

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具有自主电网同步与弱网稳定运行能力的双馈风电机组控制方法 被引量：72

13

作者 张琛 蔡旭 李征 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期476-485,共10页

随着风电的高比例并网以及大型风电机组的分散接入,电网对风电不再具备强电气支撑作用,进而引发一系列并网稳定问题,如谐波振荡、次同步振荡和低频振荡等,这是由于风电变流器所采用的电流矢量解耦控制需要电网提供强电压支撑才能稳定控... 随着风电的高比例并网以及大型风电机组的分散接入,电网对风电不再具备强电气支撑作用,进而引发一系列并网稳定问题,如谐波振荡、次同步振荡和低频振荡等,这是由于风电变流器所采用的电流矢量解耦控制需要电网提供强电压支撑才能稳定控制电流所致,弱网下难以稳定。此外,风电并入弱网还需具备一定的自主组网与电网支撑能力,如自主惯量响应等。为此,该文围绕弱网稳定运行与自主电网同步两个核心问题提出了一种双馈风电机组的新型控制方法。具体地,机侧变流器采用基于转子磁链自定向的虚拟同步控制方法;对网侧变流器提出一种新型的惯性同步控制方法,依据动力学系统相似性原理,利用直流母线电压固有动态直接实现网侧变流器的无锁相环电网同步控制,该方法较虚拟同步控制模型阶数更低且更易稳定。经以上控制后,双馈风电机组的定子侧和转子侧外特性分别等效为2台同步机。在PSCAD/EMTDC仿真软件中构建2MW双馈风电机组暂态模型,详细分析了该控制下双馈风电机组的启动、柔性并网过程、自主惯量响应以及最大风能捕获等相关特性,仿真结果表明提出的控制方法具有较好的弱网稳定运行与发电特性。 展开更多

关键词 虚拟同步机 双馈风电机组 锁相环 弱网 虚拟同步控制 惯性同步控制

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风电机组接入对系统小干扰稳定性的影响研究 被引量：59

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作者 李媛媛 邱跃丰 +5 位作者 马世英 王筑 宋云亭 谢良 刘应梅 钟以林 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期50-55,共6页

针对大规模风电并网后系统小干扰稳定性的变化情况,通过简单系统算例仿真,详细分析了不同风电渗透功率水平下,分别采用固定转速风电机组、双馈感应风电机组和永磁同步直驱风电机组并网对系统阻尼特性的影响,并且通过实际系统仿真算例,... 针对大规模风电并网后系统小干扰稳定性的变化情况,通过简单系统算例仿真,详细分析了不同风电渗透功率水平下,分别采用固定转速风电机组、双馈感应风电机组和永磁同步直驱风电机组并网对系统阻尼特性的影响,并且通过实际系统仿真算例,验证了分析结果。结合定速风机、双馈风机和直驱风机的仿真结果进行对比分析,对考虑风机并网后系统动态特性因素的风电机组选型提出了建议。 展开更多

关键词 固定转速风电机组 双馈感应风电机组 永磁同步直驱风电机组 小干扰稳定性 阻尼特性

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双馈风电机组的虚拟同步控制及弱网运行特性分析 被引量：41

15

作者 王磊 张琛 +1 位作者 李征 蔡旭 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期85-90,共6页

采用传统矢量控制的风电机组对外表现为电流源特性,大型风电机组在接入配电网环境时容易引发电压失稳、缺乏惯量等问题。为此,研究了基于虚拟同步风电机技术的双馈风电机组控制方法。在详细分析影响并网点电压因素的基础上,研究电网等... 采用传统矢量控制的风电机组对外表现为电流源特性,大型风电机组在接入配电网环境时容易引发电压失稳、缺乏惯量等问题。为此,研究了基于虚拟同步风电机技术的双馈风电机组控制方法。在详细分析影响并网点电压因素的基础上,研究电网等效阻抗对静态电压稳定性的影响。给出一种虚拟同步控制下双馈风电机组并网频率、电压的调节方案。研究结果表明,相对矢量控制方法,虚拟同步控制的双馈风电机组在弱电网下具有良好的电压稳定性。此外,该控制方法在降低机端电压冲击以及提供电网频率支撑等方面具有明显优势。仿真结果验证了所给虚拟同步控制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 弱电网 风力发电 双馈风电机组 电流源型控制 虚拟同步发电机

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双馈风电场抑制系统次同步振荡分析及控制策略 被引量：49

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作者 李辉 陈耀君 +5 位作者 赵斌 杨超 胡姚刚 刘盛权 杨东 梁媛媛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1613-1620,共8页

为挖掘大容量风电场参与系统次同步振荡的抑制能力,提出双馈风电场抑制系统次同步振荡的机理研究及其附加阻尼控制策略对比分析。首先,建立汽轮发电机轴系多质量块的数学模型,引入风场输出功率与汽轮发电机转速之间的传递函数,推导了双... 为挖掘大容量风电场参与系统次同步振荡的抑制能力,提出双馈风电场抑制系统次同步振荡的机理研究及其附加阻尼控制策略对比分析。首先,建立汽轮发电机轴系多质量块的数学模型,引入风场输出功率与汽轮发电机转速之间的传递函数,推导了双馈风电场有功功率和无功功率调节对系统阻尼系数的表达式,并分析提供正阻尼的范围。其次,基于汽轮发电机转速信号以及系统正阻尼条件,对比例积分微分相位补偿控制环节及其参数进行优化,分别研究基于双馈风电场有功功率或无功功率环的附加阻尼优化控制策略。最后,以含双馈风电场的IEEE第一标准测试系统为例,对基于有功功率和无功功率附加阻尼优化控制策略的次同步振荡效果进行比较。理论分析和时域仿真结果表明,推导的基于风电场有功功率和无功功率的阻尼系数表达式可有效分析双馈风电场对系统次同步振荡的作用机理,且基于风电场的有功功率或无功功率附加阻尼优化控制策略都能在全次同步频段内提供有效正阻尼。 展开更多

关键词 双馈风电场 次同步振荡 附加阻尼控制 相位补偿 参数优化

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基于静止同步补偿器的风电场无功电压控制策略 被引量：104

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作者 王成福 梁军 +1 位作者 张利 韩学山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第25期23-28,共6页

双馈感应风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的无功输出随着有功功率的变动而存在波动性,并且在有功输出处于一定范围时需要吸收无功功率。对此,在分析其P-Q关系的基础上,引入静止同步补偿器,提出抑制无功功率波动、保证... 双馈感应风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的无功输出随着有功功率的变动而存在波动性,并且在有功输出处于一定范围时需要吸收无功功率。对此,在分析其P-Q关系的基础上,引入静止同步补偿器,提出抑制无功功率波动、保证风电有功输出的无功控制策略,并据此建立了无功实时控制系统。该控制系统具有运行方式灵活、无功响应快速等特点,可扩大风电场的无功运行范围,提升调节品质,提高并网点与电网的电压水平,有效地解决DFIG无功输出存在波动性及一定条件下吸收无功的不足。实际算例仿真表明,所提控制策略是可行、有效的。 展开更多

关键词 电力系统 双馈感应发电机 静止同步补偿器 风电场 并网点 无功功率控制

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多运行方式下风电机组变频器参与次同步相互作用的分析与抑制 被引量：21

18

作者 边晓燕 施磊 +2 位作者 宗秀红 李东东 符杨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期38-47,共10页

大规模风电经串补线路进行远距离传送存在引发次同步相互作用的风险,系统运行方式、串补度及变频器控制参数为主要影响因素。采用概率法和模式分析相结合,分别在含双馈感应型和永磁同步型风电场系统中,研究多运行方式下风电串补系统的... 大规模风电经串补线路进行远距离传送存在引发次同步相互作用的风险,系统运行方式、串补度及变频器控制参数为主要影响因素。采用概率法和模式分析相结合,分别在含双馈感应型和永磁同步型风电场系统中,研究多运行方式下风电串补系统的次同步相互作用。利用参与因子进行模式识别,研究了串补度对次同步振荡模式及概率稳定性的影响,引入概率灵敏度指标分析起主导作用的变频器PI控制参数,并基于风电机组变频器提出一种鲁棒抑制次同步相互作用的附加阻尼控制策略。仿真结果表明,双馈风电串补系统中易产生次同步控制相互作用,在网侧变频器加装鲁棒DFIG-PSS能实现其有效抑制,而永磁同步风电机组对这一相互作用具有免疫特性。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 永磁同步发电机 次同步相互作用 概率灵敏度 电力系统稳定器 次同步概率稳定性

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基于次同步模态能量的双馈风机并网系统次同步振荡能量分析与溯源方法研究 被引量：8

19

作者 陈曦 吴熙 +1 位作者 顾文 范立新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第15期5863-5876,共14页

该文提出一种次同步模态能量(sub-synchronous modal energy,SSME)方法,用于双馈感应发电机(doubly-fed induction generators,DFIG)并网电力系统的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)分析和溯源。首先,通过广义哈密顿理论构... 该文提出一种次同步模态能量(sub-synchronous modal energy,SSME)方法,用于双馈感应发电机(doubly-fed induction generators,DFIG)并网电力系统的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)分析和溯源。首先,通过广义哈密顿理论构建并分析了DFIG并网电力系统的SSME结构,证明了DFIG子系统或外送线路子系统的SSME方向是判断SSO源是否在该子系统内的充分必要条件。在此基础上,提出一种基于子系统SSME的SSO溯源方法,通过监测子系统SSME的方向,可以判断SSO源是否在子系统内。最后,构造了负阻尼与强迫类型的SSO场景以证明所提出的基于SSME的溯源方法的性能,并与现有暂态能量流(transient energy flow,TEF)方法进行了比较。时域仿真结果验证提出的SSO溯源方法的有效性,并表明其比传统的TEF方法具有更好的可靠性。此外,基于该文的SSME方法有望实现风机振荡参与度评估。 展开更多

关键词 次同步振荡 双馈风机 次同步模态能量 次同步振荡溯源 广义哈密顿理论

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虚拟同步控制对风电并网系统次同步振荡阻尼影响分析 被引量：18

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作者 刘志坚 骆军 +3 位作者 梁宁 韩江北 余成骏 刘杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期135-142,共8页

为厘清虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)对风电并网系统次同步振荡的影响机理,建立了含VSG的风电并网系统全阶状态空间模型。以振荡频率及阻尼比为量化指标,定量评估了在次同步振荡模态下VSG的阻尼特性,并通过求解参... 为厘清虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)对风电并网系统次同步振荡的影响机理,建立了含VSG的风电并网系统全阶状态空间模型。以振荡频率及阻尼比为量化指标,定量评估了在次同步振荡模态下VSG的阻尼特性,并通过求解参与因子得到VSG控制参数对次同步振荡的灵敏度。最后,通过时域仿真验证了建模方法的有效性和机理分析的准确性。结果表明,尽管VSG削弱了转子侧换流器内环比例系数对次同步振荡的影响,但是该系数对次同步振荡的影响仍然最大,且VSG励磁控制积分系数对次同步振荡的影响程度高于阻尼系数。 展开更多

关键词 风电并网系统 双馈感应发电机 虚拟同步发电机 次同步振荡 状态空间方程

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