含UDE附加阻尼支路的构网型直驱永磁同步风电机组次同步振荡抑制策略 被引量：5

1

作者 陈建 任永峰 +2 位作者 孟庆天 薛宇 何晋伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1985-2000,共16页

针对构网型直驱永磁同步风电机组在弱电网下的次同步振荡问题,该文提出了基于不确定性和扰动估计器(UDE)的附加阻尼支路振荡抑制策略。首先,网侧变流器采用虚拟同步机(VSG)技术,并基于谐波线性化理论建立了网侧变流器序阻抗模型;其次,... 针对构网型直驱永磁同步风电机组在弱电网下的次同步振荡问题,该文提出了基于不确定性和扰动估计器(UDE)的附加阻尼支路振荡抑制策略。首先,网侧变流器采用虚拟同步机(VSG)技术,并基于谐波线性化理论建立了网侧变流器序阻抗模型;其次,深入分析引入电压电流双闭环控制对弱电网下构网型直驱永磁同步风电机组产生次同步振荡的影响特性,提出了电流环引入UDE附加阻尼支路的振荡抑制策略,并基于UDE的附加阻尼控制采用滤波带宽思想对系统扰动进行估计,通过动态电压补偿方式实现阻尼支撑,可有效抑制次同步振荡,提升系统鲁棒性;最后,通过时域仿真验证了所提振荡抑制方法的有效性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风电机组 次同步振荡 虚拟同步发电机 不确定性和扰动估计器 附加阻尼

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永磁同步风电机组传动轴振动分析与抑制 被引量：4

2

作者 刘军 周飞航 刘飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期930-942,共13页

风速的随机性与不确定性以及塔影效应与风的纵向剪切效应,会激励大型永磁同步风电机组(PMSWT)传动轴的固有频率,引发机组振动。振动过程不仅会产生巨大的污染噪声,还容易造成机组零部件的松动与各执行机构的损害,加快传动轴的疲劳,直至... 风速的随机性与不确定性以及塔影效应与风的纵向剪切效应,会激励大型永磁同步风电机组(PMSWT)传动轴的固有频率,引发机组振动。振动过程不仅会产生巨大的污染噪声,还容易造成机组零部件的松动与各执行机构的损害,加快传动轴的疲劳,直至其疲劳寿命耗尽而出现裂纹或断裂,严重影响机组的使用寿命。此外,振动更易引起并网电压闪变及功率的波动,影响所发电能的质量。首先采用模态分析法将兆瓦级永磁同步风电机组在最大功率点跟踪(MPPT)时传动轴振动分为刚性旋转振动与扭转振动。然后针对传动轴振动的产生原因与机理做了详细的分析研究。通过理论推导得出电容储能的变化含有机组振动的信息,且该信息容易获取,因而从该点出发提出了相应的振动抑制方案。所提控制方案通过在转速环与转矩环引入了与电容储能变化相关的补偿转速与补偿转矩,无需检测其他振动信息、简单、易实现,具有一定的实际应用价值。结果表明所提方案增强了机组的抗扰特性,能有效抑制传动轴的扭振,并减轻轴系的刚性振动,同时还可充分利用风能,提高机组的发电量与所发电能的品质。 展开更多

关键词 模态分析 永磁同步风电机组 最大功率点跟踪 扭振 刚性振动

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直驱式永磁同步风电机组的风电场等值建模 被引量：10

3

作者 颜湘武 李君岩 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第5期1-7,共7页

通过对直驱式风电机组运行状态的分析可知:在风电场中,桨距角大于0的机组运行于额定工作点,而其余风电机组的运行点可由电磁转矩、发电机转速这两个状态变量反映。由此,提出了一种以风电机组具有相同或相近运行点为分群原则的风电场等... 通过对直驱式风电机组运行状态的分析可知:在风电场中,桨距角大于0的机组运行于额定工作点,而其余风电机组的运行点可由电磁转矩、发电机转速这两个状态变量反映。由此,提出了一种以风电机组具有相同或相近运行点为分群原则的风电场等值建模方法:首先将桨距角大于0的机组归为一组,再以电磁转矩、发电机转速作为分群指标利用K-means聚类算法进行分群计算,最后采用容量加权法计算分群后等值机组的参数并考虑了风电场内集电系统的影响。为了进行对比分析,在Matlab/Simulink平台上搭建了风电场的详细模型、以状态变量分群的等效模型及以风速分群的等效模型,仿真结果验证了所提出的建模方法能更准确地反映风电场在风速波动及电网故障情况下的动态特性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风电机组 风电场 状态变量 K-MEANS算法

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基于改进VMD和SOBI算法的直驱永磁同步风电机组次同步振荡模态辨识 被引量：3

4

作者 王雅娴 赵峰 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第6期102-108,共7页

针对直驱永磁同步风电机组(Direct-drive permanent magnet synchronous wind turbine generator,DDPMSG)产生的次同步振荡(Sub synchronous oscillation,SSO)问题,提出基于改进变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)、2阶... 针对直驱永磁同步风电机组(Direct-drive permanent magnet synchronous wind turbine generator,DDPMSG)产生的次同步振荡(Sub synchronous oscillation,SSO)问题,提出基于改进变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)、2阶盲辨识(Second order blind identification,SOBI)和Prony算法相结合的次同步振荡模态辨识方法。首先,利用改进变分模态分解将直驱永磁同步风电机组产生的一组次同步振荡信号作为单通道信号进行分解,得到一组相应的固有模态函数(Intrinsic mode function,IMF);其次,引入盲源分离(Blind source separation,BSS)思想,采用SOBI算法得到完整精确的次同步振荡源信号,并利用Prony算法辨识出该信号的频率、阻尼比和衰减因子。仿真结果表明,对于直驱风电机组产生的次同步振荡信号,该方法能够高效准确辨识出其模态参数,可为次同步振荡抑制问题的研究奠定基础。 展开更多

关键词 振动与波 变分模态分解 盲源分离 2阶盲辨识 次同步振荡 直驱永磁同步风电机组

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直驱永磁同步风电机组高电压穿越技术研究与试验 被引量：23

5

作者 代林旺 秦世耀 +2 位作者 王瑞明 李少林 陈晨 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期147-153,共7页

针对大容量直驱永磁同步风电机组的高电压穿越问题,研究了电网电压升高对全功率变流器母线电压的影响;在风电机组不同的无功输出情况下,分析了机组升压变压器阻抗对并网点电压影响规律。在此基础上,确定了电网高电压故障下无功电流注入... 针对大容量直驱永磁同步风电机组的高电压穿越问题,研究了电网电压升高对全功率变流器母线电压的影响;在风电机组不同的无功输出情况下,分析了机组升压变压器阻抗对并网点电压影响规律。在此基础上,确定了电网高电压故障下无功电流注入的原则,提出了基于变流器动态无功控制的高电压穿越控制策略,并从＂高电压判断-高穿执行-高穿结束＂3个方面分析了主控系统协调配合机制。在MATLAB中建立了2.5 MW直驱永磁风电机组的仿真模型,实现了风电机组高电压穿越全过程动态仿真;利用电网高电压发生装置,在MW级直驱永磁同步风电机组上进行了高电压穿越现场试验研究,试验结果表明理论与仿真分析的准确性及控制策略的有效性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风电机组 高电压穿越 动态无功控制 现场试验

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基于直驱式永磁同步发电机组的风电场动态建模 被引量：44

6

作者 夏玥 李征 +1 位作者 蔡旭 马彦宏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1439-1445,共7页

根据某大型风电基地200 MW标准直驱机组风场的电气参数和出力数据,利用风机功率曲线求取等效风速,按照单机法思想建立了直驱式永磁机组风电场的单机聚合模型。运用DIgSILENT PowerFactory软件建模仿真,与详细风场模型、多机法聚合模型... 根据某大型风电基地200 MW标准直驱机组风场的电气参数和出力数据,利用风机功率曲线求取等效风速,按照单机法思想建立了直驱式永磁机组风电场的单机聚合模型。运用DIgSILENT PowerFactory软件建模仿真,与详细风场模型、多机法聚合模型进行了对比,探讨了模型的可行性。此外,分析了风场集电线路对聚合模型精度的影响,并提出了单机聚合法的适用性和建模过程中集电线路的取舍原则。 展开更多

关键词 永磁同步风电机组 风场 单机聚合模型 多机聚合模型 DIgSLENT PowerFactory

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直驱式永磁风力发电机组并网控制 被引量：10

7

作者 杨晓萍 郭鑫 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期121-126,共6页

为了省去直驱式永磁同步风力发电机组D-PMSG(direct-drive permanent magnet synchronous genera-tors wind turbine)串接的交-直-交变流器,减少初期投资费用,文中设计了D-PMSG并网控制策略。通过对交-直-交变流器的控制,使发电机定子... 为了省去直驱式永磁同步风力发电机组D-PMSG(direct-drive permanent magnet synchronous genera-tors wind turbine)串接的交-直-交变流器,减少初期投资费用,文中设计了D-PMSG并网控制策略。通过对交-直-交变流器的控制,使发电机定子电压与低频母线电压满足准同期并网条件时,短接串连在主电路中的双PWM变流器,将发电机定子直接连接在箱式变压器上,电能以低频传输到背靠背换流站,在换流站变换为工频送入电网。运用PSCAD/EMTDC软件仿真了两台机组的并网过程,并分析了并网控制策略的经济成本,结果表明这种并网方法具有一定的可行性。 展开更多

关键词 风力发电 直驱式永磁同步风电机组 并网控制 变流器

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直驱风电机组风电场接入后的电力系统暂态稳定计算 被引量：35

8

作者 叶瑞丽 刘瑞叶 +1 位作者 刘建楠 郭志忠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期211-218,共8页

本文对由直驱式风电机组构成的风电场接入电力系统后的暂态稳定问题进行了研究。直驱永磁同步风力发电机组(DDPMG)被称为第三代风电机组,具有广泛的发展前景,但针对DDPMG接入系统后的暂态稳定问题的研究非常少。文中搭建了DDPMG的暂态... 本文对由直驱式风电机组构成的风电场接入电力系统后的暂态稳定问题进行了研究。直驱永磁同步风力发电机组(DDPMG)被称为第三代风电机组,具有广泛的发展前景,但针对DDPMG接入系统后的暂态稳定问题的研究非常少。文中搭建了DDPMG的暂态仿真模型,并在PSAT平台上调用多步高阶Taylor级数法程序求解电力系统中接入由直驱式风电机组构成的风电场后的暂态稳定问题。文中重点研究了常态运行情况下由风速的变化引起的系统暂态问题及电网内部出现大扰动后的系统的暂态稳定问题,给出并分析了两种状态下发电机功角、转速、电压幅值等的变化情况,为针对DDPMG接入系统后的暂态稳定问题的进一步研究提供了参考。 展开更多

关键词 风力发电 直驱永磁同步风电机组 暂态稳定 多步高阶Taylor级数法 电力系统 分析工具箱

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海上风电场MMC-HVDC并网系统暂态行为分析 被引量：29

9

作者 陈鹤林 徐政 +1 位作者 唐庚 薛英林 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期112-118,共7页

对于海上风电场模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)并网系统,提出风电场侧模块化多电平换流器通过双维度单环直接控制风电场集电系统交流电压的方法,有效控制集电系统交流电压并保持稳定。基于PSCAD/EMTDC建立整个海上风电场... 对于海上风电场模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)并网系统,提出风电场侧模块化多电平换流器通过双维度单环直接控制风电场集电系统交流电压的方法,有效控制集电系统交流电压并保持稳定。基于PSCAD/EMTDC建立整个海上风电场直流并网系统模型,进行相应仿真研究,针对风速变化、风电场集电系统故障、电网故障以及MMC-HVDC直流单极接地故障等几种情况进行暂态分析,并与交流并网系统暂态结果进行比较。研究结果表明,采用所述控制方法的并网MMC-HVDC系统在发生相应故障时能够保持稳定运行,验证了海上风电场MMCHVDC并网系统及相应控制方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 海上风电 永磁同步风电机组 柔性直流输电 直流故障 暂态行为

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基于惯量响应的风储组合黑启动电源及其协调控制方法

10

作者 宋震 李勇 +3 位作者 王洪涛 王灏博 李少岩 刘玉田 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第5期109-117,共9页

永磁同步风电机组改造后可作为应急黑启动电源,提高极端停电场景下电网恢复能力。针对风速波动下风电机组对黑启动负荷冲击的构网支撑能力不足的问题,文中提出一种利用风轮惯量和转动动能支撑电网黑启动的永磁同步风电机组-储能组合电... 永磁同步风电机组改造后可作为应急黑启动电源,提高极端停电场景下电网恢复能力。针对风速波动下风电机组对黑启动负荷冲击的构网支撑能力不足的问题,文中提出一种利用风轮惯量和转动动能支撑电网黑启动的永磁同步风电机组-储能组合电源及其协调控制方法。首先,从机电暂态时间尺度,基于黑启动负荷预测提高风电机组捕获风功率对负荷功率变化的跟踪能力。其次,从电磁暂态时间尺度提出风电机组与储能组合构网的变流器协调控制方法,提高风储组合电源对负荷冲击的响应能力。最后,提出基于风机惯量和转动动能的黑启动及负荷接入方法,在风机高转速运行点并网和接入负荷,利用风机释放动能完成黑启动。仿真结果表明,与常规风电黑启动方法相比,文中所提方法可显著提高风电系统在风速波动时负荷冲击下的稳定性,同时降低对储能的功率和容量需求。 展开更多

关键词 风储组合电源 惯量 构网型控制 黑启动 永磁同步风电机组

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在PSASP/UPI环境下的风电场潮流计算 被引量：2

11

作者 蔺红 晁勤 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期19-24,共6页

考虑风速的随机性、风力发电机出力的不确定性、尾流效应影响的潮流计算方法进行了研究,使用PSASP的用户接口程序,编写风电场模型的用户程序,使PSASP环境下的潮流计算模块与用户程序模块交替迭代求解,实现了含风力发电机组的潮流计算。... 考虑风速的随机性、风力发电机出力的不确定性、尾流效应影响的潮流计算方法进行了研究,使用PSASP的用户接口程序,编写风电场模型的用户程序,使PSASP环境下的潮流计算模块与用户程序模块交替迭代求解,实现了含风力发电机组的潮流计算。将提出的模型接入单机无穷大系统进行潮流计算,验证了程序的有效性及合理性;接入3机9节点系统进行潮流计算,分析比较了风电场加入前后系统的节点潮流变化情况,为风电机组出力不确定情况下的潮流定量计算提供参考。 展开更多

关键词 直驱式永磁同步风电机组 风电场 潮流计算 《电力系统分析综合程序》用户程序接口

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结合自抗扰的风电系统电压环模糊自适应控制 被引量：13

12

作者 马幼捷 陶珑 +3 位作者 周雪松 洪发平 石雪琦 赵浛宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期330-337,共8页

针对直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)矢量控制中的网侧电压、机侧功率波动问题,提出一种模糊自抗扰控制策略。在保证系统稳定的前提下将控制器应用于电压环,加快变流器能量转移至电网的速度,提高... 针对直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)矢量控制中的网侧电压、机侧功率波动问题,提出一种模糊自抗扰控制策略。在保证系统稳定的前提下将控制器应用于电压环,加快变流器能量转移至电网的速度,提高系统的暂态特性。最后,通过仿真深入对比分析该文所提控制策略和传统PI控制策略下直流母线电压和并网点电流、电压的波形。结果表明,该文所提结合扩张状态观测器的风电并网模糊控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 直驱式永磁同步风电机组 风电并网 线性自抗扰控制 模糊控制 抗扰性

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结合校正环节与LADRC的风电系统并网控制 被引量：3

13

作者 韩永强 徐明忻 +3 位作者 孙碣 孙永辉 赵立军 陶珑 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期120-127,共8页

针对永磁同步风力发电系统具有运行时易受网侧和机侧的波动影响等特性,本文提出并设计了一种结合校正环节的线性自抗扰控制器。在传统线性自抗扰控制器中引入超前滞后校正思想对线性扩张状态观测器的输出通道进行改良,利用校正环节调节... 针对永磁同步风力发电系统具有运行时易受网侧和机侧的波动影响等特性,本文提出并设计了一种结合校正环节的线性自抗扰控制器。在传统线性自抗扰控制器中引入超前滞后校正思想对线性扩张状态观测器的输出通道进行改良,利用校正环节调节扰动观测通道的带宽。本文分析了风电系统的数学模型,并从系统层面优化三阶线性扩张状态观测器矩阵,提高了线性扩张状态观测器的观测精度。最后,对结合校正环节的线性自抗扰控制器进行频域特性分析,并通过Matlab/Simulink数字仿真平台验证了结合校正环节的线性自抗扰策略的有效性和可行性。 展开更多

关键词 永磁同步风电机组 并网控制 线性自抗扰控制 超前滞后校正 频域特性分析 抗扰性

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适用于中长期仿真的风电场模型

14

作者 孙小燕 朱永强 +1 位作者 朱凌志 何光泉 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第10期23-27,60,共6页

永磁直驱式风力发电机组由于其效率和可靠性高等优点在风电场中所占比重越来越大,而以往的建模分析多以适用于电磁暂态的详细模型为主,对于分析大规模系统扰动以及由此引发的有功和无功之间不平衡等现象的中长期过程不再适用。本文以适... 永磁直驱式风力发电机组由于其效率和可靠性高等优点在风电场中所占比重越来越大,而以往的建模分析多以适用于电磁暂态的详细模型为主,对于分析大规模系统扰动以及由此引发的有功和无功之间不平衡等现象的中长期过程不再适用。本文以适用于中长期仿真分析的永磁直驱式风力发电机组为研究对象,首先建立了适用于中长期仿真的永磁直驱式风电机组的简化模型,然后提出了相应的风电场模型,设计了风电场有功功率和无功功率的调节系统,最后进行了相关的仿真验证,结果表明所提出的风电场中长期简化模型是正确且有效的。 展开更多

关键词 中长期仿真 永磁直驱式同步风电机组 简化模型 风电场

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