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采用新型动态撬棒的DFIG低高电压连锁故障穿越技术研究 被引量:17
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作者 李生民 贾铎 肖亚敏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期79-86,共8页
针对传统撬棒电路(采用固定电阻)在解决双馈风力发电机(DFIG)低高电压连锁故障穿越时,难以兼顾发电机转子侧电流和直流母线电压的抑制问题,采用电机电磁暂态分析的方法,找出了双馈风力发电机转子电流、电压与撬棒电阻的关系,提出一种撬... 针对传统撬棒电路(采用固定电阻)在解决双馈风力发电机(DFIG)低高电压连锁故障穿越时,难以兼顾发电机转子侧电流和直流母线电压的抑制问题,采用电机电磁暂态分析的方法,找出了双馈风力发电机转子电流、电压与撬棒电阻的关系,提出一种撬棒电阻动态自适应的控制方法。该方法适用于低电压、高电压及低高电压连锁故障,解决了电网故障穿越时无法同时抑制转子电流和母线电压的波动问题。采用理论分析和仿真实验,证明该方法在电压跌落故障、电压骤升故障以及低高压连锁故障下能够有效地抑制转子电流和直流母线电压的波动,提高了系统的故障穿越能力。 展开更多
关键词 双馈风力发电 电压穿越 电压穿越 低高电压连锁故障穿越 新型动态撬棒
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双馈异步风力发电机低高电压连锁故障暂态特性精确分析及穿越方案 被引量:13
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作者 姜惠兰 王绍辉 +1 位作者 李希钰 肖瑞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期4076-4083,共8页
双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)单一电压骤变故障穿越技术广受关注,而连锁故障同样对DFIG的不脱网连续运行带来严峻挑战。现有研究大多忽视了低高电压连锁故障中低电压阶段对后续电压骤升的影响,对连锁故障... 双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)单一电压骤变故障穿越技术广受关注,而连锁故障同样对DFIG的不脱网连续运行带来严峻挑战。现有研究大多忽视了低高电压连锁故障中低电压阶段对后续电压骤升的影响,对连锁故障暂态过程进行详细推导,指出高电压阶段的转子感应电动势中存在着表征低电压阶段的影响量,这使得暂态冲击比单一故障情况更为严重,从而揭示了连锁故障与单一故障暂态特征的本质差异。在此基础上,给出一种基于转子暂态感应电动势抑制的低高电压连锁故障穿越方案。通过理论推导得到了定子电流微分能准确反映低高电压连锁故障各阶段转子暂态感应电动势这一规律,并给出了将其作为转子电压参考值补偿项来直接抑制暂态感应电动势的控制策略,一方面在通过快速抵消低电压阶段暂态感应电动势达到降低转子过电流的前提下,对电压骤升带来的暂态冲击起到抑制作用,另一方面有效限制了高电压阶段的转子电流,提高了整个连锁故障穿越性能。仿真验证了连锁故障暂态分析的正确性和穿越方案的有效性。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 电压穿越 连锁故障 定子电流微分 变流器
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考虑风电机组故障电压穿越特性的连锁故障关键线路辨识 被引量:6
3
作者 徐箭 贺中豪 +3 位作者 廖思阳 邹曜坤 孙元章 杨军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期82-94,共13页
新能源的接入提高了电网连锁故障发生的概率,给故障传播中关键线路的辨识增加了难度。为此,建立了考虑风电机组故障电压穿越特性和线路可靠性的连锁故障仿真模型,从线路失负荷严重程度、失负荷不均匀性和结构脆弱性3个角度建立了线路综... 新能源的接入提高了电网连锁故障发生的概率,给故障传播中关键线路的辨识增加了难度。为此,建立了考虑风电机组故障电压穿越特性和线路可靠性的连锁故障仿真模型,从线路失负荷严重程度、失负荷不均匀性和结构脆弱性3个角度建立了线路综合风险指标评价集。基于状态故障网络计及线路失负荷程度和线路失负荷不均匀性,分别定义了失负荷风险指标和不均匀风险指标;基于电气介数提出了考虑分布式新能源接入的脆弱结构指标;同时,考虑电网的网络结构和状态转移特性,采用模糊熵权法定义综合风险指标,以衡量线路开断的综合影响。通过IEEE 39节点和IEEE 118节点系统算例验证所提方法用于关键线路辨识的有效性,且针对关键线路的缓解措施能显著降低大停电风险。 展开更多
关键词 连锁故障 新能源 风电机组 故障电压穿越 电气介数 模糊熵权法
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考虑动态电压区间无功支撑的双馈风机连锁故障穿越控制策略 被引量:24
4
作者 姜惠兰 王绍辉 +1 位作者 李希钰 肖瑞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期147-155,共9页
造成大规模风电机组脱网的低高电压连锁故障近年频发,而现有穿越方案多立足于单一电压骤变故障进行暂态分析及策略制定。从对双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态冲击和对其无功需求两方面分析低高电压连锁... 造成大规模风电机组脱网的低高电压连锁故障近年频发,而现有穿越方案多立足于单一电压骤变故障进行暂态分析及策略制定。从对双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态冲击和对其无功需求两方面分析低高电压连锁故障的特点,并以最大限度发掘故障期间DFIG的无功支撑能力为出发点,确定其在故障各阶段的无功电流极限和背靠背变流器的无功调节优先级,进而给出无功分配方案以满足电网故障带来的无功需求。在此基础上,提出了兼顾DFIG故障穿越指标和故障各阶段电网无功需求的协调控制策略,即在利用DFIG转子电压补偿项抑制转子过电流的前提下,采用考虑动态电压区间的无功支撑方式,以及协调调用DFIG定子侧和网侧变流器的无功出力,实现对系统电压恢复作用,同时有效改善了高电压阶段电压及转子电流的越限程度,降低了DFIG发生脱网的风险。仿真结果表明所提控制策略有利于DFIG连锁故障期间穿越性能和无功支撑效果。 展开更多
关键词 风力发电 双馈风力发电机 电压连锁故障 无功支持 协调控制 变流器
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永磁直驱风电机组低/高电压穿越研究 被引量:32
5
作者 王永强 喻俊志 +2 位作者 冯静安 王卫兵 张立新 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期34-42,共9页
低/高电压故障穿越问题严重影响永磁直驱风电机组的安全稳定运行。为提高机组低/高电压故障穿越能力,基于常规控制方案提出改进优化策略,分别对机组常态及故障暂态过程采取多模式运行方案。机侧稳态过程实现最大功率跟踪,故障暂态时由... 低/高电压故障穿越问题严重影响永磁直驱风电机组的安全稳定运行。为提高机组低/高电压故障穿越能力,基于常规控制方案提出改进优化策略,分别对机组常态及故障暂态过程采取多模式运行方案。机侧稳态过程实现最大功率跟踪,故障暂态时由输入输出功率差值调整转速值,改变转子转速,抑制机侧有功输入值。直流侧依据电压骤升程度,提出双模式卸荷电阻投切方案,稳定母线电压值,平稳电压波动程度。网侧提出无功补偿方案并接静态无功补偿器(STATCOM)为电网提供最大化无功支撑。通过Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,验证所提方案的有效性与合理性。 展开更多
关键词 永磁直驱风电机组 /电压穿越 卸荷电阻 无功补偿 静态无功补偿器
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采用串联网侧变换器的双馈风电系统不对称高电压穿越控制研究 被引量:19
6
作者 姚骏 郭利莎 +2 位作者 曾欣 谭义 尹潇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期2067-2074,共8页
在分析电网电压不对称骤升时双馈感应发电机暂态特性的基础上,从最大限度吸收电网无功功率角度出发,提出适用于采用串联网侧变换器的双馈风力发电系统的不对称高电压穿越控制策略,并对该系统的可控能力进行分析。所提控制策略在电网电... 在分析电网电压不对称骤升时双馈感应发电机暂态特性的基础上,从最大限度吸收电网无功功率角度出发,提出适用于采用串联网侧变换器的双馈风力发电系统的不对称高电压穿越控制策略,并对该系统的可控能力进行分析。所提控制策略在电网电压故障期间,通过控制串联网侧变换器维持定子电压恒定,并实现定子磁链暂态直流分量的抑制。通过控制并联网侧变换器维持直流母线电压恒定,同时利用变流器电流裕量实现对系统总输出有功或无功功率波动的抑制。通过控制机侧变换器实现双馈风电系统的功率解耦控制,并在变流器过流能力有限的约束条件下,最大限度吸收无功功率以实现对故障电网的暂态无功支持。仿真结果表明,所提控制策略既可有效实现双馈风电系统的不对称高电压穿越,同时也可增强所并电网的运行稳定性。 展开更多
关键词 电网电压骤升 不对称故障 风力发电 电压穿越 暂态无功支持
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双馈风力发电机高电压穿越暂态全过程分析及控制策略性能评估 被引量:21
7
作者 孙丽玲 王艳娟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期593-599,共7页
对于双馈风力发电机(DFIG)高电压穿越问题,现有研究大多集中于电网故障发生伊始至切除期间的电磁暂态特性分析,往往忽视电网故障切除之后DFIG定子磁链的变化。为此,利用换路原理对电网故障发生而致电压骤升、故障切除及其后的定子磁链... 对于双馈风力发电机(DFIG)高电压穿越问题,现有研究大多集中于电网故障发生伊始至切除期间的电磁暂态特性分析,往往忽视电网故障切除之后DFIG定子磁链的变化。为此,利用换路原理对电网故障发生而致电压骤升、故障切除及其后的定子磁链暂态全过程进行解析与仿真分析,揭示了故障切除时间对DFIG定子磁链振荡幅值的影响,论证了DFIG在高电压穿越过程中的可控性。在此基础上,提出考虑定子励磁电流动态变化的高电压穿越控制策略,并对该控制策略在不同运行工况和不同故障切除时间下的性能予以评估。仿真结果表明,所提控制策略改善了DFIG高电压穿越的瞬态响应,对转子电流和直流母线电压有一定的抑制作用。 展开更多
关键词 双馈感应风力发电机 电压穿越 暂态特性 故障切除 性能评估
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电网电压连锁故障下双馈式风力发电机鲁棒增强控制策略 被引量:1
8
作者 王芸 龚文明 黄伟煌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2387-2394,共8页
针对双馈式风力发电机的传统控制策略存在鲁棒性能较差,过渡过程持续时间较长,母线电压过调制等问题,提出一种改进的电压连锁故障穿越控制方案。通过对转子侧变流器采用鲁棒控制策略,网侧变流器采用改进无功电流控制策略,可同时改善双... 针对双馈式风力发电机的传统控制策略存在鲁棒性能较差,过渡过程持续时间较长,母线电压过调制等问题,提出一种改进的电压连锁故障穿越控制方案。通过对转子侧变流器采用鲁棒控制策略,网侧变流器采用改进无功电流控制策略,可同时改善双馈式风力发电机的低电压穿越(LVRT)和高电压穿越(HVRT)能力。同时以双馈式风力发电机的定子动态磁链为分析基础,推导其在电压骤降和骤升故障期间的过渡过程特性。仿真表明:所提出的双馈式风力发电机的鲁棒增强控制策略,可有效提高风力机在电网电压连锁故障情况下的穿越性能。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 电压穿越 电压穿越 鲁棒控制 电网连锁故障
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双馈风电机组高电压穿越技术研究及测试研究 被引量:4
9
作者 周杰 赵豆豆 +1 位作者 杨靖 沈晗 《机电工程》 CAS 2017年第4期394-398,共5页
针对风电机组高电压穿越的问题,对双馈风电机组高电压穿越技术进行了模型仿真分析与现场测试验证。首先,对国内外主流电网运营商对高电压穿越的标准规范要求与技术指标进行了介绍;接着,根据双馈风电机组的特点,电网电压骤升故障对风机... 针对风电机组高电压穿越的问题,对双馈风电机组高电压穿越技术进行了模型仿真分析与现场测试验证。首先,对国内外主流电网运营商对高电压穿越的标准规范要求与技术指标进行了介绍;接着,根据双馈风电机组的特点,电网电压骤升故障对风机系统产生的危害进行了分析;然后,以WD100-2000型双馈风电机组为例,在Matlab/Simulink环境下建立了整机仿真模型,对电网电压骤升故障下双馈风电机组的动态特性进行了仿真分析。最后,联合中国电科院在张北现场进行了国内首次真正意义上的高电压穿越测试。仿真及现场测试结果均表明,机组能够顺利通过所有工况的高电压穿越测试,已经完全具备高电压穿越功能,对风电机组高电压穿越技术的研究及完善国内并网规则具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 双馈风电机组 电压穿越 模型仿真 现场测试 电网故障
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基于动态无功支撑的全功率变流风电机组高电压穿越改进控制 被引量:19
10
作者 王德胜 颜湘武 +2 位作者 刘辉 贾焦心 高玉雅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期957-967,共11页
高比例新能源电网中因系统故障引发的风电机组脱网事故时有发生。增强风机故障穿越能力,降低脱网频率对电网稳定运行至关重要。该文首先通过分析变流器矢量控制原理,从理论上得出:电网暂态过电压易导致网侧变流器达到其交流电压调节上限... 高比例新能源电网中因系统故障引发的风电机组脱网事故时有发生。增强风机故障穿越能力,降低脱网频率对电网稳定运行至关重要。该文首先通过分析变流器矢量控制原理,从理论上得出:电网暂态过电压易导致网侧变流器达到其交流电压调节上限,从而造成交直流功率耦合振荡,引发失稳或过压切机保护。然后参照相关标准要求,确立了基于功率因数调节的高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)改进控制策略。该策略通过在故障期间向电网注入无功电流,利用滤波电感的分压作用缓冲过电压冲击,以此满足变流器电压矢量的控制要求;与此同时增加了机组的无功支撑能力,利于电网电压恢复。改进控制根据电压不同,采取分段优化设计,并通过在直流侧加装储能辅助电感分压,提升变流器无功支撑能力和穿越电压上限。最后以风电机组典型参数为依据通过数值定量计算做理论验证,并结合MATLAB/Simulink仿真平台做实验验证,理论和实验结果证明了该文基于暂态过电压故障特性分析的准确性以及对应改进策略的可行性。 展开更多
关键词 电压穿越 故障脱网 矢量控制 无功支撑 功率振荡
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直驱永磁风电机组高电压穿越协调控制策略 被引量:15
11
作者 卢一菲 陈冲 +1 位作者 金成日 阎其业 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第15期50-60,共11页
提出直驱永磁风电机组高电压故障穿越控制策略。分析直驱永磁风电机组暂态运行特性,研究变流器运行不同区域的电压向量关系,分析直流电容电压跃升机理。设计直驱永磁风电机组上层控制策略,实现机网侧变流器执行层的dq功率参考值由不同... 提出直驱永磁风电机组高电压故障穿越控制策略。分析直驱永磁风电机组暂态运行特性,研究变流器运行不同区域的电压向量关系,分析直流电容电压跃升机理。设计直驱永磁风电机组上层控制策略,实现机网侧变流器执行层的dq功率参考值由不同机端电压跃升度决定。PSCAD/EMTDC中的仿真结果表明:机端电压跃升幅度较小时,该控制策略不仅可确保直驱永磁风电机组直流电容电压稳定在安全值以内,且在不影响风电机组向电网注入有功功率的同时,还可向故障点注入一定感性无功功率,支撑母线故障电压恢复;机端电压跃升幅度较大时,该控制策略通过网侧变流器向电网注入容性无功功率防止直流电容电压越限,在满足变流器容量约束条件的前提下,向电网注入有功功率。 展开更多
关键词 直驱永磁风电机组 电压穿越 故障 控制策略 电压跃升
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风力发电机组故障穿越问题综述 被引量:21
12
作者 艾斯卡尔 朱永利 唐斌伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期147-153,共7页
介绍了当今世界主流风电市场的风电并网规程,进一步研究后重点综述了风电机组故障穿越诸多问题,如低电压穿越、高电压穿越、频率穿越。还分析了三种主流风电机组故障穿越能力和电力系统之间的相互影响,汇总了三种主流风电机组低电压穿... 介绍了当今世界主流风电市场的风电并网规程,进一步研究后重点综述了风电机组故障穿越诸多问题,如低电压穿越、高电压穿越、频率穿越。还分析了三种主流风电机组故障穿越能力和电力系统之间的相互影响,汇总了三种主流风电机组低电压穿越能力的工程实现方案。最后结合多年的实际工程经验,以各国电网风电接入规程和各种风电机组故障穿越特性为线索,探讨了需要重点注意的故障穿越技术问题,并总结出了决定风电机组低电压穿越特性的12项技术要素。 展开更多
关键词 风电机组 电网故障穿越 电压穿越 电压穿越 频率穿越 风电并网规程
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电网电压骤降恢复对双馈风电机组连锁脱网的影响 被引量:13
13
作者 周步祥 董申 +3 位作者 林楠 刘舒畅 张冰 赵磊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期34-41,133,共9页
针对风电低/高电压连锁脱网问题,建立了考虑电网电压骤降恢复阶段的暂态数学模型并对其动态特性进行了分析,详细剖析了该阶段对连锁脱网中高电压穿越过程的影响。电压骤降过程中将会产生定子磁链自由分量,而该分量是考虑电网电压骤降恢... 针对风电低/高电压连锁脱网问题,建立了考虑电网电压骤降恢复阶段的暂态数学模型并对其动态特性进行了分析,详细剖析了该阶段对连锁脱网中高电压穿越过程的影响。电压骤降过程中将会产生定子磁链自由分量,而该分量是考虑电网电压骤降恢复阶段的关键因素。因此,以定子磁链自由分量为切入点,推导出了考虑该阶段的定、转子电流表达式,详细分析并量化了该阶段产生的定子磁链自由分量及不同的故障参数对高电压穿越过程的影响。最后,仿真验证表明了推导的定、转子电流表达式的合理性和暂态模型的正确性。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 连锁故障 电压穿越 定子磁链自由分量 转子磁链 故障参数
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基于超导磁储能和变流器重构的DFIG连续故障穿越方案 被引量:4
14
作者 郑子萱 宋东徽 +2 位作者 杜凯健 肖先勇 谢琦 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期79-86,共8页
由高压直流输电系统换相失败引起的送端风电场母线低高电压连续故障,会对双馈感应发电机(DFIG)产生严重的暂态冲击,现有单一的风机低压、高压故障穿越方案难以完全适应此类连续故障穿越的要求。为此,提出了一种结合重构式网侧变流器与... 由高压直流输电系统换相失败引起的送端风电场母线低高电压连续故障,会对双馈感应发电机(DFIG)产生严重的暂态冲击,现有单一的风机低压、高压故障穿越方案难以完全适应此类连续故障穿越的要求。为此,提出了一种结合重构式网侧变流器与超导磁储能装置的软硬件协同穿越方案,以提升DFIG的连续故障穿越能力。在故障期间,网侧变流器由并联运行模式切换至串联运行模式,以维持定子端电压不变为目标,并控制转子侧变流器根据并网点电压自适应发出动态感性/容性无功电流。仿真结果表明,所提方案既可以维持DFIG的机端电压,又可以为电网提供无功支撑,有效地实现DFIG的低高电压连续故障穿越。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 连续故障穿越 变流器 超导磁储能 电压穿越 电压穿越
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一种抑制大规模风机连锁脱网的电压无功控制措施 被引量:2
15
作者 王春明 刘巨 +2 位作者 吴倩 姚伟 文劲宇 《电力科学与技术学报》 CAS 2014年第4期34-41,共8页
大规模风机连锁脱网不仅制约了电网对风电的接纳能力,而且严重威胁电网的安全稳定运行。归纳整理风电机组连锁脱网事故发展的4个阶段,指出风电连锁脱网中的主导影响因素,提出一种抑制风电连锁脱网事故的无功电压两级控制策略,分别从风... 大规模风机连锁脱网不仅制约了电网对风电的接纳能力,而且严重威胁电网的安全稳定运行。归纳整理风电机组连锁脱网事故发展的4个阶段,指出风电连锁脱网中的主导影响因素,提出一种抑制风电连锁脱网事故的无功电压两级控制策略,分别从风电场层面和电网层面协调风电系统中电压无功可控装置,保证系统电压的安全稳定运行。最后,以实际电网为原型的等效风电系统为例,仿真重演风电连锁脱网4阶段,证明所提出的电压无功控制策略可以有效地抑制风电系统连锁脱网事故的发生。 展开更多
关键词 风机 连锁脱网 电压无功控制 电压穿越 电压脱网
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永磁直驱风电系统故障穿越技术研究综述 被引量:3
16
作者 张金平 汪宁渤 +3 位作者 丁坤 马彦宏 周识远 李津 《电网与清洁能源》 2013年第12期131-135,共5页
在分析永磁直驱风力发电系统拓扑结构的基础上,针对永磁直驱风电系统故障穿越时遇到的问题,从增加硬件电路和改进控制策略两方面对其实现电压故障穿越的方法进行了总结分析,然后对永磁风电机组的电压穿越技术的发展作了进一步的探讨。
关键词 永磁直驱风电机组 电压穿越 电压穿越 故障穿越
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贵州某区域电网风机脱网事故反演与分析 被引量:10
17
作者 徐梅梅 吴盼 +3 位作者 汪可友 古庭赟 杨娜 徐晋 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期89-95,共7页
近年来贵州省大力发展风电,但其大部分风电场远离负荷中心,从地区电网末端接入,存在局部电网稳定性相对薄弱的情况。针对贵州某区域电网发生的大规模风电机组连锁脱网事故,在DIgSILENT/PowerFactory平台上采用实际参数搭建风场及电网模... 近年来贵州省大力发展风电,但其大部分风电场远离负荷中心,从地区电网末端接入,存在局部电网稳定性相对薄弱的情况。针对贵州某区域电网发生的大规模风电机组连锁脱网事故,在DIgSILENT/PowerFactory平台上采用实际参数搭建风场及电网模型,并进行事故反演仿真。基于该反演仿真,进一步梳理了事故中大规模风电机组脱网的发展过程,分析了风机脱网对该区域电网电压和频率稳定的影响。最后,基于该区域电网模型,对提高风电机组低/高电压穿越能力、应对大规模风机脱网的策略进行了验证分析,仿真实验结果表明以上策略应用到该区域电网中的具有有效性及局限性,可为研究其他区域电网类似问题提供参考。 展开更多
关键词 事故反演 风电机组脱网 /电压穿越 电网稳定
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风电场无功补偿设备优化控制研究 被引量:8
18
作者 赵明 田德 +2 位作者 邓英 李维恒 梁俊宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2628-2635,共8页
通过研究风电故障脱网机理,分析风电大规模连锁脱网的演变过程,提出利用继电器出口信号,调节无功补偿设备的锁闭时间,改善风电场无功调节能力的方法。通过DIgSILENT/Power Factory软件建立风电场动态模型,复现风电机组大规模脱网的演变... 通过研究风电故障脱网机理,分析风电大规模连锁脱网的演变过程,提出利用继电器出口信号,调节无功补偿设备的锁闭时间,改善风电场无功调节能力的方法。通过DIgSILENT/Power Factory软件建立风电场动态模型,复现风电机组大规模脱网的演变过程,并验证控制方法的可行性。仿真结果表明,该控制方法能有效减少风电机组脱机数量,阻止连锁脱网事故的发生。 展开更多
关键词 风电 连锁脱网 电压穿越 无功控制
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