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弱电网下直驱风机网侧换流器建模及稳定运行控制策略分析
被引量:
5
1
作者
朱瑛
何飞
+1 位作者
蔡寿国
卫志农
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期71-78,共8页
直驱风机网侧换流器可能因与弱电网动态交互引发系统失稳问题.为探究系统的交互机理,保证系统的稳定运行,首先对直驱风机并网模型进行了合理简化,建立了弱电网下直驱风机网侧换流器与电网交互的单输入单输出传递函数模型,并应用经典频...
直驱风机网侧换流器可能因与弱电网动态交互引发系统失稳问题.为探究系统的交互机理,保证系统的稳定运行,首先对直驱风机并网模型进行了合理简化,建立了弱电网下直驱风机网侧换流器与电网交互的单输入单输出传递函数模型,并应用经典频域判据进行稳定性分析,探究电气与控制环节对于系统稳定性的影响.其次在分析锁相环导致系统失稳的原因基础上,提出了一种新型3阶锁相环控制结构设计方案,并对锁相环参数进行了多目标优化设计.结果表明,3阶锁相环具有更好的谐波衰减效果,在短路比为2的极弱电网下仍可以保持稳定运行.最后基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提设计方案的有效性.
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关键词
弱电
网
直驱风机
网侧换流器
单输入单输出传递函数
3阶锁相环
参数设计
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职称材料
直驱风机网侧换流器引发次/超同步振荡机理研究
被引量:
39
2
作者
徐衍会
曹宇平
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第5期1556-1564,共9页
针对实际电网发生的直驱风机引起的次/超同步振荡现象,以典型的单机并网模型为例进行研究。考虑锁相环的动态特性,在电网dq坐标系下建立直驱风机等效控制模型。分析网侧换流器对电网谐波的响应过程,发现当换流器输入输出谐波间相位满足...
针对实际电网发生的直驱风机引起的次/超同步振荡现象,以典型的单机并网模型为例进行研究。考虑锁相环的动态特性,在电网dq坐标系下建立直驱风机等效控制模型。分析网侧换流器对电网谐波的响应过程,发现当换流器输入输出谐波间相位满足一定关系时,会因为正反馈在某一频率下产生次/超同步振荡。振荡强度和振荡频率与锁相环比例和积分系数、电流内环比例系数及电网强度等多个因素相关。基于该相位关系,给出直驱风机引发次/超同步振荡的判据,并由该判据可以获得直驱风机引发次/超同步振荡的频率,时域仿真及频谱分析结果验证了该判据的有效性。
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关键词
直驱风机
次/超同步振荡
网侧换流器
控制系统
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职称材料
含并联直驱风电机组并网的风电场多开环模式谐振
被引量:
8
3
作者
李彦
王海风
《现代电力》
北大核心
2022年第1期19-25,共7页
针对电力系统中的次同步振荡问题,采用开环模式谐振分析方法研究了多台具有相同参数的直驱风电机组并联并网后引发电力系统次同步振荡的多开环模式谐振现象,构建了以直驱风电机组为反馈子系统和电力系统其余部分为前馈子系统组成的闭环...
针对电力系统中的次同步振荡问题,采用开环模式谐振分析方法研究了多台具有相同参数的直驱风电机组并联并网后引发电力系统次同步振荡的多开环模式谐振现象,构建了以直驱风电机组为反馈子系统和电力系统其余部分为前馈子系统组成的闭环互联模型。针对网侧换流器直流电压外环和锁相环动态主导的振荡模式,研究2个子系统之间的多开环模式谐振。模式分析计算结果表明,多台直驱风电机组的并网会导致锁相环模式的阻尼降低;并联并网直驱风电机组的数目增加会导致电力系统的次同步振荡。
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关键词
直驱风电机组
锁相环
网侧换流器
次同步振荡
多开环模式谐振
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职称材料
次同步扰动下的双馈风机系统多频率响应分析
被引量:
24
4
作者
薛安成
吴雨
+2 位作者
王子哲
李景一
毕天姝
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1804-1810,共7页
基于传递函数的思想分析了次同步扰动下双馈风机系统的多频率响应。首先,基于次同步扰动信号的响应路径,将双馈风机系统分为受控异步机系统和网侧换流器系统。其次,基于次同步扰动信号在受控异步机系统内各环节的作用或响应流程,定性推...
基于传递函数的思想分析了次同步扰动下双馈风机系统的多频率响应。首先,基于次同步扰动信号的响应路径,将双馈风机系统分为受控异步机系统和网侧换流器系统。其次,基于次同步扰动信号在受控异步机系统内各环节的作用或响应流程,定性推导并分析了受控异步机系统各环节的频率响应,获得了异步机转子和定子的多频率响应。再次,基于次同步扰动信号在网侧换流器系统各环节的作用或响应流程,定性推导并分析了网侧换流器系统各主要环节的频率响应,获得了网侧换流器注入系统的各频率响应。由此,获得了双馈风机系统整体在并网点输出的电流多频率响应,揭示了次同步扰动下,双馈风机并入系统的多频率特性。最后,基于仿真验证了上述理论分析的正确性。
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关键词
次同步振荡
双馈风机
多频率响应
转子
侧
换流器
网侧换流器
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职称材料
提升双馈风力发电系统低电压穿越能力的跟踪控制方法
被引量:
8
5
作者
王若谷
张若微
+2 位作者
王明杰
高欣
秦博宇
《电力工程技术》
北大核心
2021年第2期185-191,共7页
为提升双馈风力发电系统的低电压穿越(LVRT)能力,提出一种基于状态相关Riccati方程(SDRE)技术的网侧换流器(GSC)跟踪控制方法。并网导则要求风电场在LVRT过程中须注入一定无功功率支撑电压恢复,为了改进非线性状态调节器在无功支撑能力...
为提升双馈风力发电系统的低电压穿越(LVRT)能力,提出一种基于状态相关Riccati方程(SDRE)技术的网侧换流器(GSC)跟踪控制方法。并网导则要求风电场在LVRT过程中须注入一定无功功率支撑电压恢复,为了改进非线性状态调节器在无功支撑能力上的不足,针对双馈风力发电系统的GSC设计非线性无功功率跟踪控制器,并采用SDRE技术求解状态反馈控制律。在维持LVRT过程中直流电压稳定的基础上,该方法能充分利用GSC的无功功率调节能力,为电网提供无功功率支撑以避免电压恶化。最后,在Matlab/Simulink平台搭建9 MW双馈风力发电系统,并在三相接地故障下进行仿真验证,结果显示,所提出的GSC控制方法具有良好的暂态表现,能够有效提高双馈风力发电系统的LVRT能力。
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关键词
双馈风力发电系统
低电压穿越(LVRT)
网侧换流器
(GSC)
无功功率支撑
跟踪控制
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职称材料
题名
弱电网下直驱风机网侧换流器建模及稳定运行控制策略分析
被引量:
5
1
作者
朱瑛
何飞
蔡寿国
卫志农
机构
河海大学能源与电气学院
出处
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期71-78,共8页
基金
国家自然科学基金联合基金资助项目(U1966205)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(B210202067)。
文摘
直驱风机网侧换流器可能因与弱电网动态交互引发系统失稳问题.为探究系统的交互机理,保证系统的稳定运行,首先对直驱风机并网模型进行了合理简化,建立了弱电网下直驱风机网侧换流器与电网交互的单输入单输出传递函数模型,并应用经典频域判据进行稳定性分析,探究电气与控制环节对于系统稳定性的影响.其次在分析锁相环导致系统失稳的原因基础上,提出了一种新型3阶锁相环控制结构设计方案,并对锁相环参数进行了多目标优化设计.结果表明,3阶锁相环具有更好的谐波衰减效果,在短路比为2的极弱电网下仍可以保持稳定运行.最后基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提设计方案的有效性.
关键词
弱电
网
直驱风机
网侧换流器
单输入单输出传递函数
3阶锁相环
参数设计
Keywords
weak grid
grid-side converter of direct-drive permanent magnetic synchronous generator
single-input single-output transfer function
third-order phase locked loop
parameter design
分类号
TM46 [电气工程—电器]
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
直驱风机网侧换流器引发次/超同步振荡机理研究
被引量:
39
2
作者
徐衍会
曹宇平
机构
华北电力大学电气与电子工程学院
出处
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第5期1556-1564,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51677066)~~
文摘
针对实际电网发生的直驱风机引起的次/超同步振荡现象,以典型的单机并网模型为例进行研究。考虑锁相环的动态特性,在电网dq坐标系下建立直驱风机等效控制模型。分析网侧换流器对电网谐波的响应过程,发现当换流器输入输出谐波间相位满足一定关系时,会因为正反馈在某一频率下产生次/超同步振荡。振荡强度和振荡频率与锁相环比例和积分系数、电流内环比例系数及电网强度等多个因素相关。基于该相位关系,给出直驱风机引发次/超同步振荡的判据,并由该判据可以获得直驱风机引发次/超同步振荡的频率,时域仿真及频谱分析结果验证了该判据的有效性。
关键词
直驱风机
次/超同步振荡
网侧换流器
控制系统
Keywords
direct-drive permanent magnetic synchronous generator
sub/sup-synchronous oscillation
grid-side converter
control system
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
含并联直驱风电机组并网的风电场多开环模式谐振
被引量:
8
3
作者
李彦
王海风
机构
四川大学电气工程学院
出处
《现代电力》
北大核心
2022年第1期19-25,共7页
文摘
针对电力系统中的次同步振荡问题,采用开环模式谐振分析方法研究了多台具有相同参数的直驱风电机组并联并网后引发电力系统次同步振荡的多开环模式谐振现象,构建了以直驱风电机组为反馈子系统和电力系统其余部分为前馈子系统组成的闭环互联模型。针对网侧换流器直流电压外环和锁相环动态主导的振荡模式,研究2个子系统之间的多开环模式谐振。模式分析计算结果表明,多台直驱风电机组的并网会导致锁相环模式的阻尼降低;并联并网直驱风电机组的数目增加会导致电力系统的次同步振荡。
关键词
直驱风电机组
锁相环
网侧换流器
次同步振荡
多开环模式谐振
Keywords
permanent magnet synchronous generator
phaselocked loop
grid-side converter
subsynchronous oscillation
Multi open-loop modal resonance
分类号
TM715 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
次同步扰动下的双馈风机系统多频率响应分析
被引量:
24
4
作者
薛安成
吴雨
王子哲
李景一
毕天姝
机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
出处
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1804-1810,共7页
基金
国家重点研究发展计划项目(2017YFB0902000)
国家自然科学基金项目(G51477050)~~
文摘
基于传递函数的思想分析了次同步扰动下双馈风机系统的多频率响应。首先,基于次同步扰动信号的响应路径,将双馈风机系统分为受控异步机系统和网侧换流器系统。其次,基于次同步扰动信号在受控异步机系统内各环节的作用或响应流程,定性推导并分析了受控异步机系统各环节的频率响应,获得了异步机转子和定子的多频率响应。再次,基于次同步扰动信号在网侧换流器系统各环节的作用或响应流程,定性推导并分析了网侧换流器系统各主要环节的频率响应,获得了网侧换流器注入系统的各频率响应。由此,获得了双馈风机系统整体在并网点输出的电流多频率响应,揭示了次同步扰动下,双馈风机并入系统的多频率特性。最后,基于仿真验证了上述理论分析的正确性。
关键词
次同步振荡
双馈风机
多频率响应
转子
侧
换流器
网侧换流器
Keywords
subsynchronous oscillation
DFIG
multifrequency response
rotator side converter
grid-side converter
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
提升双馈风力发电系统低电压穿越能力的跟踪控制方法
被引量:
8
5
作者
王若谷
张若微
王明杰
高欣
秦博宇
机构
国网陕西省电力公司电力科学研究院
西安交通大学电气工程学院
出处
《电力工程技术》
北大核心
2021年第2期185-191,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51707147)
陕西省重点研发计划重点产业创新链资助项目(2017ZDCXL-GY-02-03)。
文摘
为提升双馈风力发电系统的低电压穿越(LVRT)能力,提出一种基于状态相关Riccati方程(SDRE)技术的网侧换流器(GSC)跟踪控制方法。并网导则要求风电场在LVRT过程中须注入一定无功功率支撑电压恢复,为了改进非线性状态调节器在无功支撑能力上的不足,针对双馈风力发电系统的GSC设计非线性无功功率跟踪控制器,并采用SDRE技术求解状态反馈控制律。在维持LVRT过程中直流电压稳定的基础上,该方法能充分利用GSC的无功功率调节能力,为电网提供无功功率支撑以避免电压恶化。最后,在Matlab/Simulink平台搭建9 MW双馈风力发电系统,并在三相接地故障下进行仿真验证,结果显示,所提出的GSC控制方法具有良好的暂态表现,能够有效提高双馈风力发电系统的LVRT能力。
关键词
双馈风力发电系统
低电压穿越(LVRT)
网侧换流器
(GSC)
无功功率支撑
跟踪控制
Keywords
doubly-fed induction generator
low voltage ride though(LVRT)
grid side converter(GSC)
reactive power support
tracking control
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弱电网下直驱风机网侧换流器建模及稳定运行控制策略分析
朱瑛
何飞
蔡寿国
卫志农
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
2
直驱风机网侧换流器引发次/超同步振荡机理研究
徐衍会
曹宇平
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2018
39
在线阅读
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职称材料
3
含并联直驱风电机组并网的风电场多开环模式谐振
李彦
王海风
《现代电力》
北大核心
2022
8
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职称材料
4
次同步扰动下的双馈风机系统多频率响应分析
薛安成
吴雨
王子哲
李景一
毕天姝
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2018
24
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
提升双馈风力发电系统低电压穿越能力的跟踪控制方法
王若谷
张若微
王明杰
高欣
秦博宇
《电力工程技术》
北大核心
2021
8
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职称材料
已选择
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