德国研发出新型海上风电机组仿真测试系统

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《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期13-13,共1页

德国弗朗恩霍夫风能和能源系统技术研究所（IWES）的科学家们研发出一套可靠的仿真系统,可根据风电机组制造商设计和测试的要求,模拟任何可以想到的实际运行环境,对海上风电机组复杂的控制调节系统在实验室进行测试,以便在投产之前发现... 德国弗朗恩霍夫风能和能源系统技术研究所（IWES）的科学家们研发出一套可靠的仿真系统,可根据风电机组制造商设计和测试的要求,模拟任何可以想到的实际运行环境,对海上风电机组复杂的控制调节系统在实验室进行测试,以便在投产之前发现和改正软件和硬件错误。 展开更多

关键词 德国 海上风电机组仿真测试系统 科学家 仿真系统

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海上风电机组接地电阻测试方法的研究

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作者 王光波 武宁 +1 位作者 吴华斌 谭雷云 《农业灾害研究》 2025年第1期70-72,共3页

随着全球气候变化加剧和能源危机日益严重,海上风电备受重视。介绍了海上风电机组接地系统的特点,以及接地电阻的原理和测试方式,阐明了接地电阻测试的实验设计与方法,对实地试验测试与数据进行分析,并说明了两点法接地电阻测试方法的... 随着全球气候变化加剧和能源危机日益严重,海上风电备受重视。介绍了海上风电机组接地系统的特点,以及接地电阻的原理和测试方式,阐明了接地电阻测试的实验设计与方法,对实地试验测试与数据进行分析,并说明了两点法接地电阻测试方法的优点和缺点。 展开更多

关键词 海上风电机组 接地电阻 测试方法 两点法

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大容量海上风电接入海上油田群微电网暂态稳定性研究——以“海油观澜号”接入文昌油田群电网工程为例 被引量：1

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作者 万光芬 魏澈 +1 位作者 邱银锋 黄存 《中国海上油气》 北大核心 2025年第1期211-220,共10页

海上风电具有波动性和间歇性的特点,大容量接入海上油田群微电网易导致电网稳定性问题。以国内首个漂浮式风电“海油观澜号”接入文昌油田群电网工程为例,对该电力系统典型故障工况下暂态稳定性问题开展研究。采用PSCAD/EMTDC电磁暂态... 海上风电具有波动性和间歇性的特点,大容量接入海上油田群微电网易导致电网稳定性问题。以国内首个漂浮式风电“海油观澜号”接入文昌油田群电网工程为例,对该电力系统典型故障工况下暂态稳定性问题开展研究。采用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建了“海油观澜号”接入文昌油田群电网全系统仿真模型,分析了风机切除、同步发电机组切除及海缆故障解列等3种典型故障工况下,系统暂态电压、频率、功角稳定性及系统振荡风险水平。结果表明,风机故障切除电网能够自适应稳定,可以此作为风机接入规模的工程选型依据;在同步发电机切机故障下,电网也可自适应稳定,该电网具备进一步优化减少热备用机组的潜力;海缆切除典型故障工况下,系统出现暂态频率失稳情况,可通过切负荷、加装储能等措施恢复稳定,同时加装储能措施可降低切负荷规模,利于平台平稳生产;各类故障工况下该项目无宽频振荡风险。研究成果为项目的安全稳定运行提供了支撑并为后续类似项目提供了参考。 展开更多

关键词 海上风电 “海油观澜号” 海上油田微电网 暂态稳定性 风机切除 发电机组切除 海缆故障解列 系统振荡风险

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面向规模化海上风电场站实时仿真的精细化建模方法 被引量：3

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作者 刘逸凡 许建中 +1 位作者 赵成勇 贾秀芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期7648-7659,I0013,共13页

随着风电、光伏等新能源比例迅速增长,电力系统发展呈现“双高”态势。电磁暂态仿真是分析新型电力系统的关键技术,针对新能源场站的建模需要兼顾精度和效率两方面要求。核心设备机理复杂、机组拓扑节点数多,使得风电机组建模困难,现有... 随着风电、光伏等新能源比例迅速增长,电力系统发展呈现“双高”态势。电磁暂态仿真是分析新型电力系统的关键技术,针对新能源场站的建模需要兼顾精度和效率两方面要求。核心设备机理复杂、机组拓扑节点数多,使得风电机组建模困难,现有机组模型计算复杂度高,占用大量实时仿真硬件资源。常用的聚合方法虽可扩大风电场站仿真规模,但却丢失了大量场站内部信息,精细程度不足。文中首先用离散化的方法建立直驱型风电机组各核心设备模型;然后,基于网络划分方法建立单台风电机组模型;最后,在RTDS实时仿真平台搭建海上风电场站测试模型进行多方面验证。结果表明,所提模型阻抗特性与时域波形精度较高,波形平均相对误差不超过3%,仿真资源占用为详细模型的27.3%。 展开更多

关键词 海上风电 核心设备模型 实时仿真 风电机组模型 精细化建模

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海上风电机组DeepCWind平台系泊缆布置及断裂仿真分析 被引量：8

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作者 黄心伟 柳亦兵 +1 位作者 刘剑韬 滕伟 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第6期2419-2427,共9页

以NREL 5 MW风电机组和OC4-DeepCWind半潜式浮式平台为研究对象,运用ANSYS/AQWA水动力分析软件和OPENFAST仿真分析软件进行风电机组气动、水动和系泊系统的时域耦合运动分析,研究不同系泊缆数量、角度布置形式及系泊缆断裂等因素对浮式... 以NREL 5 MW风电机组和OC4-DeepCWind半潜式浮式平台为研究对象,运用ANSYS/AQWA水动力分析软件和OPENFAST仿真分析软件进行风电机组气动、水动和系泊系统的时域耦合运动分析,研究不同系泊缆数量、角度布置形式及系泊缆断裂等因素对浮式风电机组动态响应和系泊缆张力的影响。结果表明:增大系泊缆的布置角度可提高浮式风电机组平台的稳定性,但同时增大了系泊缆张力,导致安全系数降低;迎浪侧系泊缆断裂瞬态情况下,浮式平台产生明显的运动响应波动,系泊缆布置角度的增大使浮式平台的稳定性急剧降低。 展开更多

关键词 海上风电机组 半潜式浮式平台 系泊系统 动态响应 安全系数

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海上风电直流汇集DC/DC系统实时仿真方法 被引量：16

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作者 杜杰 李子润 李国杰 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期170-177,共8页

随着深远海风电的开发与快速发展,采用柔性直流输电技术逐渐成为海上风电系统的首选方案。然而,海上风电及其输电系统的安全运行仍面临严峻的挑战。实时仿真技术能低成本、快速模拟各种复杂运行工况,得到越来越多的关注。直流汇集DC/DC... 随着深远海风电的开发与快速发展,采用柔性直流输电技术逐渐成为海上风电系统的首选方案。然而,海上风电及其输电系统的安全运行仍面临严峻的挑战。实时仿真技术能低成本、快速模拟各种复杂运行工况,得到越来越多的关注。直流汇集DC/DC系统是海上风电系统中的关键设备,其复杂的级联结构、数量众多的元件和更高的开关频率都给实时仿真带来了巨大的挑战。为此,提出一种海上风电直流汇集DC/DC系统实时仿真方法,通过仿真算法的并行设计和等效模型的构建两个步骤,实现大规模海上风电直流汇集DC/DC系统的小步长实时仿真。首先,将EMTP算法重新设计为适用于实时仿真的并行算法,并基于此构建直流汇集DC/DC系统子模块的等效模型。其次,根据子模块之间的串联耦合关系,构建直流汇集DC/DC系统的多端口等效模型。最后,在CPU-FPGA异构实时仿真平台中进行海上风电直流汇集DC/DC系统在多种工况下的实时仿真,并与PSCAD/EMTDC离线仿真结果进行对比,验证了所提实时仿真方法的准确性和高效性。 展开更多

关键词 实时仿真 直流汇集DC/DC系统 多端口等效模型 海上风电 可编程逻辑阵列

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海上风电机组电气火灾风险分析及其防护 被引量：9

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作者 邢辉 刘勤安 +1 位作者 郑庆功 王迎新 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第6期109-113,共5页

为寻找有效控制海上风电机组火灾风险的技术方案,分析了海上风电机组火灾风险的特点和类型,指出了海上风电机组电气火灾防护的必要性。根据相关规范的要求和应用特点,进行了海上风电机组电气火灾防护系统的选型和设计,采用高压二氧化碳... 为寻找有效控制海上风电机组火灾风险的技术方案,分析了海上风电机组火灾风险的特点和类型,指出了海上风电机组电气火灾防护的必要性。根据相关规范的要求和应用特点,进行了海上风电机组电气火灾防护系统的选型和设计,采用高压二氧化碳自动灭火系统,并开展了基于PLC的火灾防护控制器的开发。所开发的海上风电机组电气火灾防护系统针对重点火灾风险区域进行防护,可有效避免海上风电机组电气火灾事故造成的巨大经济损失,以较低的成本取得了较高的安全收益,具有较好的经济性和可行性。 展开更多

关键词 可再生能源 海上风电机组 电气火灾 火灾防护系统

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双馈风电机组低电压穿越主控系统控制策略 被引量：16

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作者 张永斌 袁海文 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期106-112,共7页

分析了1.5 MW 82 m风轮机型双馈风电机组的桨距角控制原理。应用GH BLADE软件,建立了机组模型,计算了桨距角由0°~20°、叶尖速比为3~14.7的力矩系数。给出低电压穿越状态的传动链受力及叶片可能调整的最大角度。提出不同风况... 分析了1.5 MW 82 m风轮机型双馈风电机组的桨距角控制原理。应用GH BLADE软件,建立了机组模型,计算了桨距角由0°~20°、叶尖速比为3~14.7的力矩系数。给出低电压穿越状态的传动链受力及叶片可能调整的最大角度。提出不同风况下进入低电压穿越时,基于EFC方式和桨距角给定方式的控制策略和有功功率恢复策略。仿真计算说明通过调整叶片的桨距角减小气动力矩输入,可以实现低电压穿越过程机组转速的平稳过渡,通过回调叶片桨距角与快速给定有功功率的同步操作,减小低电压穿越结束时的功率振荡。110 kW小功率试验台试验及1.5 MW双馈机组现场试验说明控制策略能够满足不同风况下,双馈机组低电压穿越过程转速及功率恢复的控制。 展开更多

关键词 风电场 低电压穿越 控制系统 桨距控制 紧急顺桨指令 BLADE仿真 双馈风电机组

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海上全功率风电机组精细化阻抗建模及机网侧耦合分析 被引量：18

9

作者 薛涛 吕敬 +3 位作者 王凯 林鸿飞 王晗 蔡旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4303-4318,共16页

全功率风电机组已成为海上风力发电机的主流机型,其动态特性对系统稳定性的影响逐渐凸显,存在引发实际工程宽频振荡的风险。该文基于模块化、多端口的频域建模方法,建立计及机侧系统动态的全功率风电机组交流侧精细化多入多出(multi-inp... 全功率风电机组已成为海上风力发电机的主流机型,其动态特性对系统稳定性的影响逐渐凸显,存在引发实际工程宽频振荡的风险。该文基于模块化、多端口的频域建模方法,建立计及机侧系统动态的全功率风电机组交流侧精细化多入多出(multi-inputmulti-output,MIMO)序阻抗模型。定义机网侧耦合度,量化分析全功率风电机组机网侧系统的耦合特性、影响因素及对并网稳定性的影响。研究表明,较快的机侧变流器电流内环和转矩外环会降低机网侧耦合度,使机侧系统更趋向功率源特性;忽略机侧系统动态会导致全功风电机组并网稳定性的分析结果存在误差;通过改变机网侧系统耦合度可改变机侧系统向网侧提供的阻尼,从而影响全功率风电机组并网的稳定性。 展开更多

关键词 海上风电 全功率风电机组 机侧系统 多入多出序阻抗 耦合特性

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基于直流风电机组的风电全直流输电系统综述 被引量：20

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作者 李战龙 王祥君 +1 位作者 王海云 冯其塔 《电测与仪表》 北大核心 2022年第12期14-24,共11页

随着海上风电场远海化、大规模大容量化发展,由直流风电机组构建的风电全直流输电系统,凭借其可以避免使用笨重的工频交流变压器,解决因交流电缆导致的无功充电电流问题等特点,已成为海上风力发电技术研究的热点之一。文中根据升压方式... 随着海上风电场远海化、大规模大容量化发展,由直流风电机组构建的风电全直流输电系统,凭借其可以避免使用笨重的工频交流变压器,解决因交流电缆导致的无功充电电流问题等特点,已成为海上风力发电技术研究的热点之一。文中根据升压方式的不同将风电全直流输电系统方案分为升压装置升压型和串联升压型两大类;根据系统结构的不同,进一步将升压装置升压型系统方案分为集中升压型、两级升压型、机端升压型、升压站直流并联型以及升压站直流串联型五种系统方案,将串联升压型系统方案分为直接串联型、串-并联型、并-串联型以及矩阵型四种系统方案;介绍了各种方案的系统结构及其优缺点,并对各种方案的特点进行了分析与比较,结合各种方案特点指出其适用场景;就目前风电全直流输电系统研究存在的主要问题及发展趋势进行了总结与展望。 展开更多

关键词 直流风电机组 海上风电 全直流输电系统 升压装置升压 串联升压

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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

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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 高电压穿越 模型仿真 现场测试 电网故障

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风浪耦合作用下海上风电机组载荷特性研究 被引量：7

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作者 付德义 李婷 +1 位作者 王安庆 龚利策 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期256-262,共7页

与陆上风电机组不同,海上风电机组承受风载荷以及波浪引起的水动力载荷共同作用。在风浪耦合作用下,海上风电机组基础结构以及各主要结构部件载荷特性更为复杂。为保障海上风电机组的运行结构安全,波浪特性对海上风电机组各主要承载部... 与陆上风电机组不同,海上风电机组承受风载荷以及波浪引起的水动力载荷共同作用。在风浪耦合作用下,海上风电机组基础结构以及各主要结构部件载荷特性更为复杂。为保障海上风电机组的运行结构安全,波浪特性对海上风电机组各主要承载部件载荷的影响应引起重视。该文基于改进的JONSWAP型谱,建立波浪动力学模型,以叶片根部挥舞方向弯矩以及塔筒底部俯仰方向弯矩为例,仿真研究波浪对于风电机组极限与疲劳载荷特性的影响。最后,基于海上风电机组载荷实测与仿真数据,对波浪动力学模型进行验证。 展开更多

关键词 海上风电机组 波浪载荷 疲劳载荷 耦合作用 机械载荷特性测试与仿真

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基于电力现货市场仿真的海上风电接入对广东省电力行业碳减排影响评估 被引量：7

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作者 宋怡 林晨韵 +1 位作者 梁高琪 赵俊华 《全球能源互联网》 2020年第4期363-373,共11页

为应对全球气候变化,电力行业低碳化能源转型迫在眉睫。针对2019—2028年广东省的能源规划,搭建广东省电力系统简化模型,依据安全约束经济调度原理仿真电力现货市场,评估大规模海上风电的接入对广东省电力行业碳排放的影响。仿真结果表... 为应对全球气候变化,电力行业低碳化能源转型迫在眉睫。针对2019—2028年广东省的能源规划,搭建广东省电力系统简化模型,依据安全约束经济调度原理仿真电力现货市场,评估大规模海上风电的接入对广东省电力行业碳排放的影响。仿真结果表明,按广东省海上风电发展规划接入海上风电后:电力行业总碳排量和系统碳排放强度均有不同程度的降低;海上风电减排贡献百分比逐年提升,最高可达20%;A类机组碳排放量和碳排放强度基本不变;B类机组相关碳排放数据变化趋势与广东省基本一致;对于接入海上风电场的节点,少数节点在有海上风电时碳排放强度明显减小;对于未接入海上风电场的节点,在有海上风电情况下其碳排放强度增加、不变、减少都可能出现。 展开更多

关键词 海上风电 碳减排 碳排放因子 电力系统 电力现货市场 市场仿真

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基于MMC的海上风电柔性直流送出控制策略研究 被引量：26

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作者 宋延涛 范雪峰 +3 位作者 吴庆范 刘旭辉 曹森 王大江 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期63-74,共12页

随着国内外大容量远距离海上风电的开发,采用基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流送出方式具有更大的经济优势。文中在介绍MMC工作原理和海上风电柔性直流送出拓扑基础上,提出了陆上换流站有源控制、... 随着国内外大容量远距离海上风电的开发,采用基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流送出方式具有更大的经济优势。文中在介绍MMC工作原理和海上风电柔性直流送出拓扑基础上,提出了陆上换流站有源控制、海上换流站无源控制、陆上换流站直流耗能装置协调控制、海上换流站双联接变协调控制及系统启动顺序控制等核心控制策略;通过搭建基于实时数字仿真系统(real time digital simulation system,RTDS)的海上风电柔性直流送出控制保护系统仿真试验平台,分别进行了MMC充电、MMC解锁、海上换流站网侧交流电压升压、海上风电场并网、海上站单联接变故障退出、网侧交流故障穿越及MMC闭锁等项目的仿真试验,充分验证海上风电柔性直流送出系统核心控制策略的正确性,为未来的海上风电柔性直流送出工程应用提供了重要参考。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 海上风电 柔性直流 控制策略 实时数字仿真系统

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海上双馈机组的散热布置优化研究 被引量：7

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作者 刘海涛 章双全 王海龙 《机电工程》 CAS 2014年第5期634-638,共5页

针对海上风电机组单机容量不断加大导致发电机等关键部件的发热量随之增加,且海上风电机组机舱须密闭换热以防止海上盐雾侵蚀机舱内重要零部件,从而对海上风电机组的冷却系统设计提出更高要求的问题,建立了某MW级海上双馈机组冷却系统... 针对海上风电机组单机容量不断加大导致发电机等关键部件的发热量随之增加,且海上风电机组机舱须密闭换热以防止海上盐雾侵蚀机舱内重要零部件,从而对海上风电机组的冷却系统设计提出更高要求的问题,建立了某MW级海上双馈机组冷却系统散热布置设计与系统特性匹配之间的关系,并根据机组传动链特点及适应机舱紧凑布局,对其冷却系统散热布置进行了优化,采用Fluent分析了不同散热布置方式下的散热通道阻力,结合莫迪文风扇选型平台,分析比较了不同散热布置方式下的系统特性匹配,得出了其中最佳散热布置方式。研究结果表明:优化后的散热布置可提高机组冷却系统的散热效率,降低系统功耗,对海上风电机组的冷却系统设计具有参考意义。 展开更多

关键词 海上风电机组 冷却系统 散热 优化 匹配

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