双碳战略下,新能源电源渗透率的不断提升导致电力系统转动惯量降低,具备同步机的惯量和电压支撑能力成为并网变流器的重要运行需求。为此,首先提出了一种基于跟网型框架的功率控制型静止同步机控制策略。该策略通过参考功率点跟踪环和...双碳战略下,新能源电源渗透率的不断提升导致电力系统转动惯量降低,具备同步机的惯量和电压支撑能力成为并网变流器的重要运行需求。为此,首先提出了一种基于跟网型框架的功率控制型静止同步机控制策略。该策略通过参考功率点跟踪环和电压电流双闭环实现对同步机电压频率支撑特性的模拟。然后,建立了功率控制型静止同步机并网系统的状态空间模型,分析了控制参数对系统稳定性的影响,比较了所提控制与经典跟网型、构网型以及基于测量频率微分值(rate of change of frequency,RoCoF)的惯量控制的运行特性及适用场景。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建的电磁暂态仿真模型验证了所提静止同步机控制策略的有效性。展开更多
随着我国风电装机容量与高速铁路运营里程不断增长,部分地区出现风电场与电气化铁路共同接入电网公共连接点(point of common coupling,PCC)的情况,将会引发一系列谐波不稳定问题。针对此类问题,对风电场与多车接入牵引网耦合系统进行...随着我国风电装机容量与高速铁路运营里程不断增长,部分地区出现风电场与电气化铁路共同接入电网公共连接点(point of common coupling,PCC)的情况,将会引发一系列谐波不稳定问题。针对此类问题,对风电场与多车接入牵引网耦合系统进行稳定性研究(为便于阐述,将牵引变电所、接触网与列车视为一个整体,称为牵引供电系统),建立了电网-牵引供电系统-风电场耦合系统导纳模型,并结合阻抗扫频验证了模型的准确性。接着分析了传输线路长度对电网-牵引供电系统-风电场耦合系统谐波稳定性的影响,并基于风电场、牵引供电系统的导纳Bode图进一步揭示了风电场和牵引供电系统交互影响的产生机理,并探究了耦合系统临界稳定时机车数量与风机数量比例条件。最后,基于Matlab/Simulink仿真和Starsim/HIL硬件在环仿真平台,验证了所建模型对电网-牵引供电系统-风电场耦合系统谐波不稳定现象研究的有效性和正确性。展开更多
以双馈风力发电系统(doubly-fed induction generator based wind energy conversion system,DFIG-based WECS)为例,利用小信号分析法推导出由风机、双质量块传动链构成的动力与传动系统通用传递函数方程。动力与传动系统传递函数的零...以双馈风力发电系统(doubly-fed induction generator based wind energy conversion system,DFIG-based WECS)为例,利用小信号分析法推导出由风机、双质量块传动链构成的动力与传动系统通用传递函数方程。动力与传动系统传递函数的零极点位置、稳定性与系统参数及系统运行工作点相关。该传递函数可进一步分解为扭转分量和非扭转分量。传动链参数仅对扭转分量造成影响。在此基础上,建立了考虑动力传动、电机、变流器、控制等环节的风力发电系统传递函数模型。模型综合了各环节参数,可直观反映系统参数对系统响应的影响,有助于深入了解系统动态行为。算例及时域仿真结果证明了所提出传递函数模型的准确性和高效性,可为系统参数设计研究提供理论依据。展开更多
随着高压直流输电工程的不断投产,以及风电项目的增多,越来越多的风电场出现在电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)受端换流站近区,两者构成的系统存在振荡风险。为此,...随着高压直流输电工程的不断投产,以及风电项目的增多,越来越多的风电场出现在电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)受端换流站近区,两者构成的系统存在振荡风险。为此,该文针对直流受端馈入站与近区风电场系统的振荡特性展开研究。首先,建立并验证系统的状态空间模型,基于该模型计算出系统特征值,确定LCC-HVDC与风电场共同参与的振荡主导模式并进行参与因子分析。进一步地,通过对比是否接入LCC-HVDC的主导模式,得到LCC-HVDC的接入会削弱系统阻尼的结论。最后,从系统额定容量、交流系统短路比、风电场并网线路长度等方面探究系统稳定性的影响因素,并分析系统的不同短路比、潮流比对风机网侧换流器(grid-side converter,GSC)外环控制和换流站定电流控制器性能的影响。展开更多
文摘双碳战略下,新能源电源渗透率的不断提升导致电力系统转动惯量降低,具备同步机的惯量和电压支撑能力成为并网变流器的重要运行需求。为此,首先提出了一种基于跟网型框架的功率控制型静止同步机控制策略。该策略通过参考功率点跟踪环和电压电流双闭环实现对同步机电压频率支撑特性的模拟。然后,建立了功率控制型静止同步机并网系统的状态空间模型,分析了控制参数对系统稳定性的影响,比较了所提控制与经典跟网型、构网型以及基于测量频率微分值(rate of change of frequency,RoCoF)的惯量控制的运行特性及适用场景。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建的电磁暂态仿真模型验证了所提静止同步机控制策略的有效性。
文摘随着我国风电装机容量与高速铁路运营里程不断增长,部分地区出现风电场与电气化铁路共同接入电网公共连接点(point of common coupling,PCC)的情况,将会引发一系列谐波不稳定问题。针对此类问题,对风电场与多车接入牵引网耦合系统进行稳定性研究(为便于阐述,将牵引变电所、接触网与列车视为一个整体,称为牵引供电系统),建立了电网-牵引供电系统-风电场耦合系统导纳模型,并结合阻抗扫频验证了模型的准确性。接着分析了传输线路长度对电网-牵引供电系统-风电场耦合系统谐波稳定性的影响,并基于风电场、牵引供电系统的导纳Bode图进一步揭示了风电场和牵引供电系统交互影响的产生机理,并探究了耦合系统临界稳定时机车数量与风机数量比例条件。最后,基于Matlab/Simulink仿真和Starsim/HIL硬件在环仿真平台,验证了所建模型对电网-牵引供电系统-风电场耦合系统谐波不稳定现象研究的有效性和正确性。
文摘以双馈风力发电系统(doubly-fed induction generator based wind energy conversion system,DFIG-based WECS)为例,利用小信号分析法推导出由风机、双质量块传动链构成的动力与传动系统通用传递函数方程。动力与传动系统传递函数的零极点位置、稳定性与系统参数及系统运行工作点相关。该传递函数可进一步分解为扭转分量和非扭转分量。传动链参数仅对扭转分量造成影响。在此基础上,建立了考虑动力传动、电机、变流器、控制等环节的风力发电系统传递函数模型。模型综合了各环节参数,可直观反映系统参数对系统响应的影响,有助于深入了解系统动态行为。算例及时域仿真结果证明了所提出传递函数模型的准确性和高效性,可为系统参数设计研究提供理论依据。
文摘随着高压直流输电工程的不断投产,以及风电项目的增多,越来越多的风电场出现在电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)受端换流站近区,两者构成的系统存在振荡风险。为此,该文针对直流受端馈入站与近区风电场系统的振荡特性展开研究。首先,建立并验证系统的状态空间模型,基于该模型计算出系统特征值,确定LCC-HVDC与风电场共同参与的振荡主导模式并进行参与因子分析。进一步地,通过对比是否接入LCC-HVDC的主导模式,得到LCC-HVDC的接入会削弱系统阻尼的结论。最后,从系统额定容量、交流系统短路比、风电场并网线路长度等方面探究系统稳定性的影响因素,并分析系统的不同短路比、潮流比对风机网侧换流器(grid-side converter,GSC)外环控制和换流站定电流控制器性能的影响。
