双馈式风力发电机的机电暂态建模 被引量：42

1

作者 訾鹏 周孝信 +4 位作者 田芳 安宁 侯俊贤 张石 陶向宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1106-1114,共9页

建立可用于大型电力系统暂态稳定分析的双馈式风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)机电暂态模型。详细分析转子侧变流器和撬棒电阻(crowbar)可能的工作模式,提出计及crowbar的转子侧变流器和控制器机电暂态建模方法;根据... 建立可用于大型电力系统暂态稳定分析的双馈式风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)机电暂态模型。详细分析转子侧变流器和撬棒电阻(crowbar)可能的工作模式,提出计及crowbar的转子侧变流器和控制器机电暂态建模方法;根据机电暂态仿真和设备参数的特征,研究网侧变流器和控制器的简化建模方法;建立直流电压动态和卸荷电路(chopper)数学模型。基于大量型式实验数据,研究国产DFIG在低电压穿越过程中crowbar、chopper的控制逻辑和有功、无功功率特殊控制策略。以华锐1.5 MW DFIG机组为例,用电力系统分析综合程序包软件仿真分析3种不同工况下的运行特性。仿真结果与现场实测曲线一致,证明所建模型准确、可靠,可用于分析大规模DFIG风电场接入对电力系统暂态稳定性的影响。 展开更多

关键词 双馈式风力发电机 机电暂态模型 撬棒电阻 卸荷电路 低电压穿越 电力系统稳定

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提高双馈式风力发电机机电暂态模型crowbar保护仿真精度的方法 被引量：12

2

作者 訾鹏 周孝信 +4 位作者 安宁 侯俊贤 田芳 张石 李新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1322-1328,共7页

提高双馈式风力发电机(doubly-fed inductiongenerator,DFIG)机电暂态模型精度的关键在于对各种类型故障的模拟,如何在对称故障机端电压跌落中等幅度或不对称故障机端电压跌落较深等工况下,建立准确的撬棒电阻(crowbar)保护模型是DFIG... 提高双馈式风力发电机(doubly-fed inductiongenerator,DFIG)机电暂态模型精度的关键在于对各种类型故障的模拟,如何在对称故障机端电压跌落中等幅度或不对称故障机端电压跌落较深等工况下,建立准确的撬棒电阻(crowbar)保护模型是DFIG机电暂态模型故障模拟的难点。提出一种提高DFIG机电暂态模型crowbar保护仿真精度的方法。首先,建立DFIG感应电机5阶数学模型,以保留转子电流基频分量作为故障下crowbar保护的动作依据;其次,基于动态相量法,提出5阶感应电机模型与机电暂态电力网络的接口算法;最后,在crowbar控制器机电暂态模型中引入转子负序电流补偿,以模拟严重不对称故障下crowbar保护持续投入,恶化系统电压的情况。以华锐1.5 MW DFIG机组为例,分析了两种工况下的运行特性,仿真结果与实测曲线一致,表明所提方法可准确模拟crowbar保护的动作过程,提高了DFIG机电暂态模型仿真的精度。 展开更多

关键词 双馈式风力发电机 机电暂态模型 撬棒电阻 低电压穿越 电力系统暂态稳定

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双馈式风力发电机低电压穿越控制策略 被引量：9

3

作者 高仕红 张昌华 +1 位作者 耿东山 李绍武 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2014年第8期34-39,共6页

为解决PI电流控制器作用下双馈式风力发电机低电压穿越能力弱的问题,提出基于改进三态滞环电流矢量控制VCBTLHC的复合电流控制策略。分析了VCBTLHC的原理,解决了VCBTLHC电压矢量选择的不确定现象,导出了VCBTLHC的开关表。在Matlab/Simul... 为解决PI电流控制器作用下双馈式风力发电机低电压穿越能力弱的问题,提出基于改进三态滞环电流矢量控制VCBTLHC的复合电流控制策略。分析了VCBTLHC的原理,解决了VCBTLHC电压矢量选择的不确定现象,导出了VCBTLHC的开关表。在Matlab/Simulink中实施了复合电流控制中两个电流调节器之间的切换策略。仿真结果表明,所提出的低电压穿越控制策略提高了双馈式风力发电机的低电压穿越能力。 展开更多

关键词 双馈式风力发电机 低电压穿越 复合电流控制 改进三态滞环电流矢量控制器 转子过电流 直流冲击电压

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提升无功调节能力的双馈式风力发电机转速变模式控制策略 被引量：16

4

作者 刘其辉 毛未 高瑜 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期85-92,共8页

分散式风电机组接入引起的配电网无功潮流变化易导致配电网出现电压偏差,由于配电网自身无功电压调节能力较弱,及时恢复母线电压到正常水平成为分散式风电机组的重要调节任务。提出一种以暂时牺牲最大风能追踪为代价的双馈式风电机组转... 分散式风电机组接入引起的配电网无功潮流变化易导致配电网出现电压偏差,由于配电网自身无功电压调节能力较弱,及时恢复母线电压到正常水平成为分散式风电机组的重要调节任务。提出一种以暂时牺牲最大风能追踪为代价的双馈式风电机组转速变模式控制策略。首先,以最大限度提高机组无功出力极限作为控制目标,寻求分散式风电机组向电网输送的无功功率最大值与风速、发电机转速间的关系,得到能使机组无功出力达到最大的发电机转速指令值;然后,根据控制目标及其他限制条件确定风电机组内部的无功分配方案;最后,结合传统控制算法制定双馈风力发电机转速变模式控制策略。PSCAD的仿真结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 风电 双馈式风力发电机 转速控制 无功功率 最大化

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基于主动阻尼器的双馈式风力发电机组故障穿越控制策略 被引量：2

5

作者 高仕红 田德 +1 位作者 邓英 汪宁渤 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期576-582,共7页

针对双馈式风力发电机组的故障穿越控制策略问题,分析电网对称故障时其转子电压和电流的瞬态特性,找出引起转子过电压和过电流的原因。在不增加励磁系统硬件的条件下,通过改进控制方法在转子中形成一个主动阻尼电阻,有效地限制由定子磁... 针对双馈式风力发电机组的故障穿越控制策略问题,分析电网对称故障时其转子电压和电流的瞬态特性,找出引起转子过电压和过电流的原因。在不增加励磁系统硬件的条件下,通过改进控制方法在转子中形成一个主动阻尼电阻,有效地限制由定子磁链直流分量引起的转子过电流。以2MW双馈式风力发电机组为例,对所提出的故障穿越控制策略进行仿真研究。仿真结果说明所提出的故障穿越控制策略的可行性和有效性,可提高双馈式风力发电机机组的故障穿越能力。 展开更多

关键词 双馈式风力发电机组 故障穿越 主动阻尼电阻

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大型双馈式变速恒频发电机组对电网影响仿真分析 被引量：21

6

作者 樊艳芳 晁勤 高瑜 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2008年第16期30-32,37,共4页

建立了基于电机矢量控制原理的双馈式变速恒频风力发电机组的动态数学模型,在Matlab/Simulink环境搭建了系统仿真模型,对大型双馈式变速恒频风力发电机组并网后对电力网络的影响进行了仿真分析。仿真结果表明并网运行的双馈式变速恒频... 建立了基于电机矢量控制原理的双馈式变速恒频风力发电机组的动态数学模型,在Matlab/Simulink环境搭建了系统仿真模型,对大型双馈式变速恒频风力发电机组并网后对电力网络的影响进行了仿真分析。仿真结果表明并网运行的双馈式变速恒频发电机组动态性能良好,变速平稳,能够有效控制机端电压,对电网故障恢复起到一定的作用。 展开更多

关键词 风力发电 双馈式变速恒频风力发电机组 仿真

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基于RTW和DSP的风力发电机组半实物仿真研究 被引量：1

7

作者 刘先正 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第5期46-49,共4页

在纯仿真环境下,风机控制器的开发周期长,而且难以反映其动静态特性及非线性因素,因此提出了一种基于DSP目标代码生成和计算机软件仿真相结合的新型半实物仿真方法。首先在Simulink下搭建好系统模型,然后根据目标DSP型号对控制算法模型... 在纯仿真环境下,风机控制器的开发周期长,而且难以反映其动静态特性及非线性因素,因此提出了一种基于DSP目标代码生成和计算机软件仿真相结合的新型半实物仿真方法。首先在Simulink下搭建好系统模型,然后根据目标DSP型号对控制算法模型添加相应内核、外设并选定参数,再利用Matlab的RTW(Real-Time Workshop)功能直接编译生成目标代码,使其在DSP中运行,以构成控制器实物模型,同时保持与Simulink中被控对象数学模型进行实时数据交换,从而完成半实物仿真平台的搭建。通过对1.5 MW双馈式风力发电机组控制系统的半实物仿真,不仅验证了该方法的快速性和简易性,还体现出这种方式同时具备了Matlab强大数据处理能力和DSP外设扩展简便的双重优势。 展开更多

关键词 实时代码生成 半实物仿真 TMS320F2812 双馈式风力发电机组

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兆瓦级风力发电机主轴结构强度及可靠性分析 被引量：11

8

作者 周新建 李广兴 李志强 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期349-355,共7页

针对某1.5 MW双馈式风力发电机,利用Ansys的参数化建模语言APDL对其主轴进行参数化建模,得到风机主轴参数化模型以及命令流文件。根据风机主轴的载荷数据,校核了风机主轴在16组极限工况下的静强度,结果显示主轴工作应力在工况dlc 2.1b最... 针对某1.5 MW双馈式风力发电机,利用Ansys的参数化建模语言APDL对其主轴进行参数化建模,得到风机主轴参数化模型以及命令流文件。根据风机主轴的载荷数据,校核了风机主轴在16组极限工况下的静强度,结果显示主轴工作应力在工况dlc 2.1b最大,为237.086 MPa。最大工作应力小于许用极限,主轴符合静强度要求。考虑到实际情况下风机主轴结构尺寸参数、材料力学参数以及所受载荷参数的随机性,利用专门的概率分析软件NESSUS联合Ansys,对风机主轴进行基于静强度的结构可靠性分析,结果显示风机主轴的结构可靠性P_R=0.999 224 4,略小于要求的0.999 9。根据灵敏度分析结果,提高屈服强度均值,降低屈服强度标准差,提高尺寸参数R_2均值可增加风机主轴结构可靠度。 展开更多

关键词 双馈式风力发电机主轴 参数化建模 有限元分析 可靠性分析 NESSUS

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考虑电缆选型双馈机组分散协调控制对风电场无功优化影响 被引量：7

9

作者 吴杰 师庆丹 +1 位作者 李珊 温晨阳 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2020年第2期113-119,共7页

随着技术发展,双馈式风力发电机成为风电场主流,风电场内部电压波动及网络损耗优化研究也越来越重要。该文基于风机位置的电缆选型,分析双馈机组的无功极限,充分利用风机无功调节能力,将每台风机无功出力、静止无功补偿装置无功出力作... 随着技术发展,双馈式风力发电机成为风电场主流,风电场内部电压波动及网络损耗优化研究也越来越重要。该文基于风机位置的电缆选型,分析双馈机组的无功极限,充分利用风机无功调节能力,将每台风机无功出力、静止无功补偿装置无功出力作为连续控制变量,有载调压变压器分接头位置及风电场固定无功补偿器组数作为离散控制变量,建立综合考虑风电场有功网损和总电压偏差的目标函数,并通过线性递减权重粒子群算法进行分析,得到风电无功优化最优解。通过算例表明:考虑电缆选型的双馈式风力发电机分散协调控制能有效降低网损及电压波动。 展开更多

关键词 双馈式风力发电机 无功极限 电缆选型 无功优化 粒子群算法

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基于PSCAD/EMTDC的双电池储能系统协调运行特性分析 被引量：7

10

作者 李军徽 吉丽 +3 位作者 崔新振 严干贵 穆钢 王芝茗 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期434-441,共8页

本文提出了适用于新能源接入场景的双电池储能主电路结构,给出了双电池储能A、B单元单独承担充电或放电任务的运行工作原理,建立了双电池储能按照给定功率运行的数学模型,Buck-Boost电路采用了定周期比较策略实现双电池储能单元所给定... 本文提出了适用于新能源接入场景的双电池储能主电路结构,给出了双电池储能A、B单元单独承担充电或放电任务的运行工作原理,建立了双电池储能按照给定功率运行的数学模型,Buck-Boost电路采用了定周期比较策略实现双电池储能单元所给定参考功率的传输,变流器VSC采用精确反馈线性化控制策略实现直流侧电压恒定和给定无功的传输;最后基于PSCAD/EMTDC搭建的仿真平台对所提出的主电路结构的合理性及双电池储能按照给定充放电循环深度运行的协调控制策略的有效性进行验证。 展开更多

关键词 双馈式异步风力发电机 双电池储能系统 Buck-Boost电路 PSCAD/EMTDC

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基于聚类算法的风电场动态等值 被引量：98

11

作者 陈树勇 王聪 +3 位作者 申洪 高宁超 朱琳 兰华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期11-19,24,共9页

风电机组在实际运行时,受尾流效应等因素影响,运行状态并不相同。为提高风电场实际运行模型的精度,提出了一种适用于双馈式风力发电机的动态等值建模方法。它将风电机组的状态变量矩阵作为分群指标,利用聚类算法将矩阵中的数据进行分群... 风电机组在实际运行时,受尾流效应等因素影响,运行状态并不相同。为提高风电场实际运行模型的精度,提出了一种适用于双馈式风力发电机的动态等值建模方法。它将风电机组的状态变量矩阵作为分群指标,利用聚类算法将矩阵中的数据进行分群,将同群的风电机组等值成为一台风力发电机,实现了风电场的动态等值。利用PSD/BPA平台,对系统侧故障与风速变化2种情况仿真,并与传统等值方法及风电场详细模型对比。仿真结果表明,采用仿真过程中的状态变量作为分群指标是合理的,该模型与详细模型的动态特性基本一致,可以用来描述风电场的实际运行状态。 展开更多

关键词 双馈式风力发电机 聚类算法 状态变量 动态等值 电力系统分析

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风电场容量比对无功补偿容量的影响研究 被引量：12

12

作者 栗然 张孝乾 +1 位作者 唐凡 柯拥勤 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期20-25,共6页

由于扩建等原因,大规模风电场通常同时含有鼠笼式风力发电机和双馈式风力发电机。通过分析鼠笼式风机和双馈式风机的无功特性,研究了两种风机的容量比对混合风电场无功补偿的影响。并提出以临界容量比作为衡量混合风电场无功补偿容量的... 由于扩建等原因,大规模风电场通常同时含有鼠笼式风力发电机和双馈式风力发电机。通过分析鼠笼式风机和双馈式风机的无功特性,研究了两种风机的容量比对混合风电场无功补偿的影响。并提出以临界容量比作为衡量混合风电场无功补偿容量的标准。当鼠笼机与双馈机的容量比小于或等于临界容量比时,混合风电场内部可以实现无功平衡,无需装设无功补偿设备;而容量比大于临界容量比时,混合风电场将从电网吸收感性无功,有必要对其进行无功补偿。最后利用PSCAD/EMTDC软件搭建了混合风电场模型,通过仿真验证了上述观点的正确性。 展开更多

关键词 风电场 临界容量比 鼠笼式风力发电机 双馈式风力发电机 无功补偿

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基于电流频率差的有源配电网线路保护 被引量：17

13

作者 段建东 崔帅帅 +2 位作者 刘吴骥 孙磊 谭王景 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2927-2934,共8页

分散式风力发电高渗透地接入配电网,使得拓扑结构从辐射式变成有源配电网,传统的三段式电流保护将难以适应。通过分析双馈式感应风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的故障暂态特性,获取其短路电流的频率变化特征以及与大... 分散式风力发电高渗透地接入配电网,使得拓扑结构从辐射式变成有源配电网,传统的三段式电流保护将难以适应。通过分析双馈式感应风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的故障暂态特性,获取其短路电流的频率变化特征以及与大系统短路电流的显著差异。由此,提出基于电流频率差的线路保护,即通过线路两端故障电流的频率差值比较来识别故障区域。参照某分散式风电接入10kV地方电网示范性工程的参数,在PSCAD/EMTDC软件平台建立了有源配电网模型,对所研究的线路保护进行了大量的仿真测试,结果表明在不同DFIG出力、不同故障类型、不同过渡电阻以及不同故障位置情况下该线路保护动作正确,并且能够灵敏、有效地适应不同工况。 展开更多

关键词 有源配电网 双馈式感应风力发电机 线路保护 故障电流特性 频率差

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基于RTDS的风电场并网仿真试验平台 被引量：3

14

作者 靳超 田亚云 杨洁 《陕西电力》 2015年第5期14-19,共6页

准确的风电并网试验平台,对风电场并网控制保护等相关问题研究至关重要。本文以实时数字仿真系统RTDS为基础,旨在建立符合实际工程情况的风电场经柔性直流输电系统并网实时仿真平台。首先筒述双馈式风力发电机基本原理及背靠背PWM换流... 准确的风电并网试验平台,对风电场并网控制保护等相关问题研究至关重要。本文以实时数字仿真系统RTDS为基础,旨在建立符合实际工程情况的风电场经柔性直流输电系统并网实时仿真平台。首先筒述双馈式风力发电机基本原理及背靠背PWM换流器的控制方式,在Rack1中构建其仿真模型并通过阵风实验验证其有效性.然后在Rack2中建立采用电流矢量控制的双端柔性直流输电系统仿真模型,最后通过Rack之间的通讯建立完整的风电经柔性直流输电系统并网模型。经渐变风实验证明,该实时仿真试验平台具备较好的动态响应特性和准确性.对风电研究具有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 实时数字仿真系统 双馈式风力发电机 柔性直流输电

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