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电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态影响建模与机制分析
1
作者
梁恺
王枭枭
+4 位作者
王派
王耀函
付雪姣
吴林林
李英彪
《全球能源互联网》
北大核心
2025年第4期431-444,共14页
研究了电磁时间尺度电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态的跨时间尺度影响规律和影响机制。以采用电压电流双环虚拟同步控制策略的双馈风机为研究对象,首先使用模态分析法发掘了系统的主导机电时间尺度模式,发现了电磁时间尺度电...
研究了电磁时间尺度电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态的跨时间尺度影响规律和影响机制。以采用电压电流双环虚拟同步控制策略的双馈风机为研究对象,首先使用模态分析法发掘了系统的主导机电时间尺度模式,发现了电磁时间尺度电压控制对机电时间尺度模式的跨时间尺度影响现象和影响规律。其次建立了研究对象的“激励-响应”模型及其线性化模型,对构网型风机设备特征和电压控制参与系统机电时间尺度动态的作用路径进行了分析。然后使用阻尼转矩分析法对上述模态分析跨时间尺度现象及规律进行了机理解释。最后在MATLAB/Simulink上搭建了电磁暂态仿真模型,仿真结果验证了模态分析和阻尼转矩分析的正确性,并且多机两区域的电磁暂态仿真结果表明研究结论可以拓展到实际多机复杂电网场景。
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关键词
双馈风机
虚拟同步控制
激励响应模型
电压控制
机电-电磁跨尺度作用
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职称材料
有和无电流环控制构网型VSC暂态建模与特性对比分析
2
作者
任先成
李尚志
+4 位作者
李英彪
胡家兵
徐泰山
鲍颜红
吴峰
《上海交通大学学报》
北大核心
2025年第7期971-982,I0003,I0004,共14页
新能源发电设备对电网的支撑能力需得到提升,因此构网型控制受到广泛关注,其中虚拟同步发电机(VSG)已成为研究前沿,并在工程领域中得到示范应用.以VSG作为同步环节的电压源型变换器(VSC)根据控制结构有无电流环分为电压电流双环控制和...
新能源发电设备对电网的支撑能力需得到提升,因此构网型控制受到广泛关注,其中虚拟同步发电机(VSG)已成为研究前沿,并在工程领域中得到示范应用.以VSG作为同步环节的电压源型变换器(VSC)根据控制结构有无电流环分为电压电流双环控制和直接电压控制,控制结构的差异对暂态特性具有较大影响.为研究两种构网型VSC暂态特性的差异,基于“功率激励-内电势响应”关系模型分别建立其暂态模型,对比分析内电势形成机制和暂态特征.VSG模拟同步机运行特性,故在机电尺度下解析得到VSC的等效惯量和等效阻尼,并对比分析其暂态特性.结果表明:直接电压控制VSC的等效惯量和阻尼为常数,电压电流双环控制VSC的等效惯量和阻尼具有时变特征,且数值上小于直接电压控制.最后,通过电磁暂态仿真验证了理论分析的正确性.
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关键词
构网型电压源型变换器
电压电流双环控制
直接电压控制
“
激励
-
响应
”关系
模型
暂态特性对比
在线阅读
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职称材料
用于系统暂态行为分析的双馈风机转子转速控制时间尺度暂态模型
被引量：
21
3
作者
唐王倩云
张睿
胡家兵
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第9期3037-3045,共9页
随着风力发电持续快速发展,风电并网系统的暂态行为正发生显著变化,对安全稳定运行带来挑战。发电装备暂态特性不同是导致风电并网系统暂态行为相较传统系统发生变化的重要原因。目前对风机暂态特性的认识大多依据基于实际结构的模块化...
随着风力发电持续快速发展,风电并网系统的暂态行为正发生显著变化,对安全稳定运行带来挑战。发电装备暂态特性不同是导致风电并网系统暂态行为相较传统系统发生变化的重要原因。目前对风机暂态特性的认识大多依据基于实际结构的模块化数值仿真模型或针对特定控制方式的静态电路元件模型,缺乏对风机暂态特性的一般化描述和机理解释。该文以双馈风机为对象,综合考虑几种典型控制方式(包括常规控制、惯量控制等),运用基于"功率激励–内电势响应"关系的建模方法构建适用于双馈风机转子转速控制时间尺度(约秒级,与传统机电尺度相近)暂态行为分析的统一暂态模型。该模型从电力系统稳定目标和暂态过程演化基本因果关系入手,具有与同步机转子运动方程相似的形式,便于分析电力系统暂态行为及解释稳定机理。基于此,分别阐释多种控制方式下双馈风机的转子转速尺度暂态行为及物理过程。
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关键词
转子转速控制时间尺度
多种控制方式
双馈风机
“
激励
-
响应
”关系
模型
暂态行为
物理过程
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职称材料
题名
电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态影响建模与机制分析
1
作者
梁恺
王枭枭
王派
王耀函
付雪姣
吴林林
李英彪
机构
国网冀北电力有限公司电力科学研究院
华北电力科学研究院有限责任公司
华中科技大学电气与电子工程学院
出处
《全球能源互联网》
北大核心
2025年第4期431-444,共14页
基金
国网冀北电力有限公司科技项目(52018K22001S)。
文摘
研究了电磁时间尺度电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态的跨时间尺度影响规律和影响机制。以采用电压电流双环虚拟同步控制策略的双馈风机为研究对象,首先使用模态分析法发掘了系统的主导机电时间尺度模式,发现了电磁时间尺度电压控制对机电时间尺度模式的跨时间尺度影响现象和影响规律。其次建立了研究对象的“激励-响应”模型及其线性化模型,对构网型风机设备特征和电压控制参与系统机电时间尺度动态的作用路径进行了分析。然后使用阻尼转矩分析法对上述模态分析跨时间尺度现象及规律进行了机理解释。最后在MATLAB/Simulink上搭建了电磁暂态仿真模型,仿真结果验证了模态分析和阻尼转矩分析的正确性,并且多机两区域的电磁暂态仿真结果表明研究结论可以拓展到实际多机复杂电网场景。
关键词
双馈风机
虚拟同步控制
激励响应模型
电压控制
机电-电磁跨尺度作用
Keywords
doubly fed induction generator
virtual synchronous control
excitation-response model
voltage control
electromechanical-electromagneticcross-scaleinteraction
分类号
TM761 [电气工程—电力系统及自动化]
TM74 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
有和无电流环控制构网型VSC暂态建模与特性对比分析
2
作者
任先成
李尚志
李英彪
胡家兵
徐泰山
鲍颜红
吴峰
机构
南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)
电网运行风险防御技术与装备全国重点实验室
华中科技大学电气与电子工程学院
出处
《上海交通大学学报》
北大核心
2025年第7期971-982,I0003,I0004,共14页
基金
南瑞集团有限公司科技项目(SGNR0000KJJS2105692)。
文摘
新能源发电设备对电网的支撑能力需得到提升,因此构网型控制受到广泛关注,其中虚拟同步发电机(VSG)已成为研究前沿,并在工程领域中得到示范应用.以VSG作为同步环节的电压源型变换器(VSC)根据控制结构有无电流环分为电压电流双环控制和直接电压控制,控制结构的差异对暂态特性具有较大影响.为研究两种构网型VSC暂态特性的差异,基于“功率激励-内电势响应”关系模型分别建立其暂态模型,对比分析内电势形成机制和暂态特征.VSG模拟同步机运行特性,故在机电尺度下解析得到VSC的等效惯量和等效阻尼,并对比分析其暂态特性.结果表明:直接电压控制VSC的等效惯量和阻尼为常数,电压电流双环控制VSC的等效惯量和阻尼具有时变特征,且数值上小于直接电压控制.最后,通过电磁暂态仿真验证了理论分析的正确性.
关键词
构网型电压源型变换器
电压电流双环控制
直接电压控制
“
激励
-
响应
”关系
模型
暂态特性对比
Keywords
grid-forming voltage source converter(VSC)
voltage and current dual loop control
direct voltage control
“power excitation-internal voltage response”model
comparison of transient characteristics
分类号
TM712 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
用于系统暂态行为分析的双馈风机转子转速控制时间尺度暂态模型
被引量：
21
3
作者
唐王倩云
张睿
胡家兵
机构
强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第9期3037-3045,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0900100)。
文摘
随着风力发电持续快速发展,风电并网系统的暂态行为正发生显著变化,对安全稳定运行带来挑战。发电装备暂态特性不同是导致风电并网系统暂态行为相较传统系统发生变化的重要原因。目前对风机暂态特性的认识大多依据基于实际结构的模块化数值仿真模型或针对特定控制方式的静态电路元件模型,缺乏对风机暂态特性的一般化描述和机理解释。该文以双馈风机为对象,综合考虑几种典型控制方式(包括常规控制、惯量控制等),运用基于"功率激励–内电势响应"关系的建模方法构建适用于双馈风机转子转速控制时间尺度(约秒级,与传统机电尺度相近)暂态行为分析的统一暂态模型。该模型从电力系统稳定目标和暂态过程演化基本因果关系入手,具有与同步机转子运动方程相似的形式,便于分析电力系统暂态行为及解释稳定机理。基于此,分别阐释多种控制方式下双馈风机的转子转速尺度暂态行为及物理过程。
关键词
转子转速控制时间尺度
多种控制方式
双馈风机
“
激励
-
响应
”关系
模型
暂态行为
物理过程
Keywords
rotor speed control timescale
different control strategies
doubly fed induction generator-based wind turbine
power excitation-internal voltage response modeling concept
transient behavior
physical process
分类号
TM31 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态影响建模与机制分析
梁恺
王枭枭
王派
王耀函
付雪姣
吴林林
李英彪
《全球能源互联网》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
有和无电流环控制构网型VSC暂态建模与特性对比分析
任先成
李尚志
李英彪
胡家兵
徐泰山
鲍颜红
吴峰
《上海交通大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
用于系统暂态行为分析的双馈风机转子转速控制时间尺度暂态模型
唐王倩云
张睿
胡家兵
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
21
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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