不平衡电网电压下双馈感应发电机系统串联和并联网侧变换器协调控制策略 被引量：13

1

作者 康祎龙 郑婷婷 +2 位作者 苗世洪 刘子文 刘昱良 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期193-204,共12页

不平衡电网电压条件下,双馈感应发电机定、转子电流会出现不平衡现象,影响机组安全稳定运行,且系统输出功率产生2倍频波动。为显著提高双馈风力发电系统的运行性能和输出品质,首先通过分析双馈风力发电系统采用串联网侧变换器的运行机理... 不平衡电网电压条件下,双馈感应发电机定、转子电流会出现不平衡现象,影响机组安全稳定运行,且系统输出功率产生2倍频波动。为显著提高双馈风力发电系统的运行性能和输出品质,首先通过分析双馈风力发电系统采用串联网侧变换器的运行机理,提出以维持定子三相电压平衡为目标的串联网侧变换器控制策略,并保证风机定、转子三相电流平衡;在此基础上,通过分析并联网侧变换器在电网电压不平衡条件下的数学模型,推导并建立并联网侧变换器在不平衡电网电压条件下2倍频功率的控制方程;计及串联网侧变换器产生的功率2倍频分量,提出基于降阶谐振功率补偿器的并联网侧变换器控制策略,达到同时抑制系统输出有功、无功功率2倍频波动的目的。最后基于PSCAD/EMTDC平台搭建双馈风力发电系统仿真模型,验证所提策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 不平衡电网电压 双馈感应发电机 串联网侧变换器 2 倍频波动 降阶谐振控制器

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用串联网侧变换器的双馈风电机组低电压过渡控制策略 被引量：12

2

作者 廖勇 李辉 +1 位作者 姚骏 庄凯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第27期90-98,共9页

双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)因其对电网故障的敏感性,其低电压过渡(low voltage ride-through requirement,LVRT)控制技术一直是国内外研究的热点。在分析电网故障时DFIG产生转子过电流机理的基础上,对采用串... 双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)因其对电网故障的敏感性,其低电压过渡(low voltage ride-through requirement,LVRT)控制技术一直是国内外研究的热点。在分析电网故障时DFIG产生转子过电流机理的基础上,对采用串联网侧变换器(series grid-side converter,SGSC)的新型DFIG系统提出了电网电压正常时的"零电压矢量"改进控制策略及电网故障时保持DFIG系统不脱网运行的故障改进控制策略。所提故障控制策略从限制定子磁场暂态直流分量和负序工频分量及减小从风机吸收能量的角度出发,通过控制串联网侧变换器抑制定子磁链暂态直流以及负序分量对发电机转子侧的不良影响,通过控制转子侧变换器(rotor-side converter,RSC)进一步限制故障时的定、转子电流,从而实现DFIG系统在电网故障时的低电压过渡运行。在电网对称和非对称短路故障条件下,对一台采用SGSC的2MW DFIG系统进行了仿真研究。并与采用传统"crowbar protection"方案和改进励磁控制策略方案的DFIG在电网故障时的不脱网运行能力进行了对比。仿真结果表明,所提控制方案可实现电网故障时DFIG系统的零电压过渡运行,系统具有良好的低电压过渡控制功能。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 风力发电:串联网侧变换器 电网故障 低电压过渡

在线阅读 下载PDF 职称材料

电网电压不平衡下采用串联网侧变换器的双馈感应风电系统改进控制 被引量：13

3

作者 姚骏 廖勇 +1 位作者 李辉 陈西寅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期121-130,共10页

为进一步提高电网电压不平衡下采用串联网侧变换器的双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)风电系统的运行性能,研究了适用于该系统的改进运行控制策略。提出电网电压不平衡下采用串联网侧变换器的DFIG系统的3种可选运... 为进一步提高电网电压不平衡下采用串联网侧变换器的双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)风电系统的运行性能,研究了适用于该系统的改进运行控制策略。提出电网电压不平衡下采用串联网侧变换器的DFIG系统的3种可选运行方案,以此为基础提出串联网侧变换器与并联网侧变换器的协调控制策略,并建立了在双同步dq旋转坐标轴系下两者的控制模型。所提系统协调控制方案无需改变电网电压不平衡下转子侧变换器的控制策略,在实现发电机输出功率无二倍频波动、电磁转矩无二倍频波动以及定、转子三相电流平衡的同时,可实现电网电压不平衡下整个系统或总输出有功功率无二倍频波动(同时可实现直流链电压无二倍频波动)或总输出无功功率无二倍频波动或整个系统无负序电流注入电网的不同运行功能,进一步增强了不平衡电压下DFIG风电系统的运行能力。对一台采用串联网侧变换器的DFIG风电模拟系统在不平衡电压条件下的运行进行了相关实验,实验结果验证了该文所提改进控制策略的可行性。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机 电网电压不平衡 串联网侧变换器 改进控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用串联网侧变换器的DFIG风电系统低电压穿越控制 被引量：24

4

作者 姚骏 廖勇 李辉 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期98-103,115,共7页

双馈感应发电机(DFIG)因其对电网故障的敏感性,其低电压穿越运行控制技术备受关注。文中针对定子侧加装串联网侧变换器的新型DFIG风电系统,详细研究了其低电压穿越运行特性,提出了一种适用于新拓扑下发电系统的运行控制方案:通过控制串... 双馈感应发电机(DFIG)因其对电网故障的敏感性,其低电压穿越运行控制技术备受关注。文中针对定子侧加装串联网侧变换器的新型DFIG风电系统,详细研究了其低电压穿越运行特性,提出了一种适用于新拓扑下发电系统的运行控制方案:通过控制串联网侧变换器抑制定子磁链暂态直流分量及电网电压负序分量对发电机转子侧的不良影响;通过控制转子侧变换器进一步限制故障时发电机的定、转子电流,从而实现发电系统的低电压穿越运行。仿真结果表明:采用所提出的控制方案,可实现电网故障时DFIG风电系统的零电压穿越运行;采用新拓扑的DFIG风电系统具有优良的电网对称及非对称短路故障穿越能力。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机(DFIG) 电网故障 串联网侧变换器 低电压穿越

在线阅读 下载PDF 职称材料

不平衡电网电压下基于串联网侧变换器的DFIG控制策略 被引量：13

5

作者 李辉 廖勇 +1 位作者 姚骏 庄凯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期96-100,106,共6页

电网电压不平衡会导致双馈感应发电机组(DFIG)定、转子电流出现较大不平衡,使发电机功率和电磁转矩发生振荡,从而恶化机组运行状况。分析了串联网侧变换器抑制不平衡电网电压对DFIG系统影响的机理,利用并联网侧变换器的控制及静止坐标... 电网电压不平衡会导致双馈感应发电机组(DFIG)定、转子电流出现较大不平衡,使发电机功率和电磁转矩发生振荡,从而恶化机组运行状况。分析了串联网侧变换器抑制不平衡电网电压对DFIG系统影响的机理,利用并联网侧变换器的控制及静止坐标系下的比例谐振控制器,提出了基于串联网侧变换器的DFIG在不平衡电网电压条件下的控制策略;在实现DFIG电磁转矩、直流母线电压及系统总输出有功功率无2倍频波动的同时,使DFIG定、转子三相电流平衡。所述方法具有不改变转子侧变换器的控制策略、无需求解复杂高阶矩阵的特点。对一台基于串联网侧变换器的2MW DFIG系统进行了仿真,验证了所提出控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 风力发电 不平衡电网电压 双馈感应发电机 串联网侧变换器 比例谐振控制器

在线阅读 下载PDF 职称材料

电网不平衡时采用串联网侧变换器的DFIG风电系统协调控制 被引量：10

6

作者 姚骏 廖勇 李辉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期1-8,共8页

针对采用串联网侧变换器的双馈感应发电机(doubly fed induction generators,DFIG)风电系统,详细分析电网电压不平衡条件下该系统的运行情况,从抑制不平衡定子电压及维持系统有功功率平衡的角度出发,分别提出电网不平衡时串联网侧变换... 针对采用串联网侧变换器的双馈感应发电机(doubly fed induction generators,DFIG)风电系统,详细分析电网电压不平衡条件下该系统的运行情况,从抑制不平衡定子电压及维持系统有功功率平衡的角度出发,分别提出电网不平衡时串联网侧变换器和并联网侧变换器的控制策略。与电网不平衡下DFIG系统的传统运行控制方案相比,所提系统协调控制策略无需改变电网不平衡下转子侧变换器的控制策略,简化转子侧变换器的控制并有效提高其运行可靠性;所提方案在实现DFIG系统电磁转矩、直流链电压及系统总输出有功功率无二倍频波动的同时,实现电网不平衡下DFIG定、转子三相电流平衡,进一步提高了DFIG系统运行的稳定性和可靠性。通过对电网不平衡下采用串联网侧变换器的DFIG风电系统和采用传统控制策略的DFIG系统进行了仿真计算和对比分析,验证所提协调控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机 电网电压不平衡 串联网侧变换器 协调控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用串联网侧变换器的双馈风电系统高电压穿越控制策略 被引量：45

7

作者 李俊杰 蒋昆 +3 位作者 刘国平 曾欣 余梦婷 姚骏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期3037-3044,共8页

针对采用串联网侧变换器的双馈风电系统电机定子端电压灵活可控的特点,提出了适用于该系统的对称高电压穿越控制策略。该策略通过控制串联网侧变换器,实现电网电压对称骤升时发电机定子电压保持不变,从而抑制定子磁链的暂态直流分量,使... 针对采用串联网侧变换器的双馈风电系统电机定子端电压灵活可控的特点,提出了适用于该系统的对称高电压穿越控制策略。该策略通过控制串联网侧变换器,实现电网电压对称骤升时发电机定子电压保持不变,从而抑制定子磁链的暂态直流分量,使得电机转子过电压及过电流得到有效抑制,且可有效减小发电机电磁转矩及功率的波动。在变流器电流容量的约束下,故障期间通过控制转子侧变换器与并联网侧变换器吸收无功功率,可实现该系统对电网的故障暂态无功支持。仿真结果表明,所提控制策略既能保证在电网发生对称骤升故障期间双馈风电系统不脱网运行,又可使该系统为电网电压的恢复提供无功支持。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机 串联网侧变换器 高电压穿越 暂态无功支持

在线阅读 下载PDF 职称材料

集成SMES和CS-SGSC的双馈型风力发电系统 被引量：9

8

作者 郭文勇 肖立业 戴少涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期101-107,共7页

双馈型风力发电机面临能量输出不稳定和低电压穿越能力弱2个主要问题。为了同时解决这2个问题,提出了一种集成超导储能系统和电流型串联网侧变流器的双馈型风力发电系统。该系统利用超导磁体作为能量储存和缓冲环节,提高了能量输出的稳... 双馈型风力发电机面临能量输出不稳定和低电压穿越能力弱2个主要问题。为了同时解决这2个问题,提出了一种集成超导储能系统和电流型串联网侧变流器的双馈型风力发电系统。该系统利用超导磁体作为能量储存和缓冲环节,提高了能量输出的稳定性;利用电流型串联网侧变流器实现了对定子电压的保护,提升了双馈型风力发电机的低电压穿越能力。仿真结果证明了该拓扑结构及其控制策略的有效性。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机 超导储能 电流型串联网侧变流器 低电压穿越

在线阅读 下载PDF 职称材料

不对称电网故障下双馈风电机组低电压穿越方案比较研究 被引量：15

9

作者 李辉 廖勇 +1 位作者 姚骏 刘刃 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期77-86,共10页

相比于对称电网故障,不对称电网故障在实际电力系统运行中发生的概率更大,其对双馈风电机组(DFIG)的'有害'影响也更大。首先分析了不对称电网故障下双馈风电机组的瞬态特性,继而结合仿真,研究了双馈风电机组各种低电压穿越(LVRT... 相比于对称电网故障,不对称电网故障在实际电力系统运行中发生的概率更大,其对双馈风电机组(DFIG)的'有害'影响也更大。首先分析了不对称电网故障下双馈风电机组的瞬态特性,继而结合仿真,研究了双馈风电机组各种低电压穿越(LVRT)技术方案在严重不对称电网故障下的运行特性。在此基础之上,对不同的低电压穿越方案进行了深入分析研究,阐述了其运行特点,并进一步探讨了各种低电压穿越方案的经济性,为工程实现各种低电压穿越方案奠定基础。 展开更多

关键词 风力发电 风力机 严重不对称电网故障 低电压穿越 双馈感应发电机 串联网侧变换器

在线阅读 下载PDF 职称材料

不平衡且谐波畸变电网电压下双馈风电系统控制策略 被引量：12

10

作者 姚骏 陈知前 +3 位作者 李清 余梦婷 周特 赵磊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第18期6-12,共7页

针对并网点电压不平衡且同时含有5次、7次谐波电压的电网条件,文中利用串联网侧变换器和并联网侧变换器的协调控制以及正向同步旋转轴系下的比例积分—双频谐振(PI-DFR)控制器,提出了基于串联网侧变换器的双馈风电系统在不平衡且谐波畸... 针对并网点电压不平衡且同时含有5次、7次谐波电压的电网条件,文中利用串联网侧变换器和并联网侧变换器的协调控制以及正向同步旋转轴系下的比例积分—双频谐振(PI-DFR)控制器,提出了基于串联网侧变换器的双馈风电系统在不平衡且谐波畸变电网电压下的改进控制策略;在实现了定转子电流平衡无畸变、发电机输出功率和电磁转矩无波动的同时,亦消除了系统输出有功功率的2倍和6倍频波动。此外,还提出了考虑并联网侧变换器电流容量时参考电流指令在其电流最大值下的分配原则及分配后的参考电流指令。对一台2MW基于串联网侧变换器的双馈风电系统在不平衡且谐波畸变电网电压下的仿真分析,验证了所提控制策略及并联网侧变换器参考电流指令分配原则的正确性。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 不平衡电网电压 谐波畸变电网电压 串联网侧变换器 比例积分—双频谐振控制器 分配原则

在线阅读 下载PDF 职称材料

电网谐波条件下双馈感应风电系统改进控制 被引量：6

11

作者 沈启平 姚骏 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期7-13,共7页

为提高电网谐波条件下双馈感应发电机DFIG(doubly-fed induction generator)的安全稳定运行性能及系统并网电能质量,利用基于串联网侧变换器的双馈风电系统具有定子机端电压灵活可控的特性,在对含有5、7次谐波电网电压条件下该系统运行... 为提高电网谐波条件下双馈感应发电机DFIG(doubly-fed induction generator)的安全稳定运行性能及系统并网电能质量,利用基于串联网侧变换器的双馈风电系统具有定子机端电压灵活可控的特性,在对含有5、7次谐波电网电压条件下该系统运行行为分析的基础上提出了电网谐波条件下适用于该系统的改进控制策略;在实现发电机电流无畸变,且其输出功率、电磁转矩无波动的同时,亦可实现系统输出功率无6倍频波动或输出电流无畸变2种可选的运行功能;最后,对1台2 MW基于串联网侧变换器的DFIG系统在电网谐波条件下的仿真分析,验证了所提改进控制策略的有效性。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机 电网电压谐波 串联网侧变换器

在线阅读 下载PDF 职称材料

电网不平衡下基于SGSC和Lyapunov控制器的DFIG协调控制 被引量：8

12

作者 程启明 沈磊 +2 位作者 程尹曼 魏霖 王玉娇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期27-37,共11页

针对双馈异步发电机(DFIG)风电系统在电网电压不平衡时存在的问题,提出了一种改进的基于DFIG风电系统的协调控制策略,可以很好地解决这些问题。该控制策略的创新之处在于把串联网侧变换器(SGSC)与Lyapunov控制2种结构结合在一起。其中,S... 针对双馈异步发电机(DFIG)风电系统在电网电压不平衡时存在的问题,提出了一种改进的基于DFIG风电系统的协调控制策略,可以很好地解决这些问题。该控制策略的创新之处在于把串联网侧变换器(SGSC)与Lyapunov控制2种结构结合在一起。其中,SGSC可抑制系统输出功率2次谐波脉动,Lyapunov控制可提高系统控制性能。该策略实现了4种控制目标,即直流母线电压恒定、电网侧的有功、无功无2倍频谐波和电网侧的电流无负序分量,且还实现了定子和转子的电流平衡,DFIG输出的功率和电磁转矩无2次脉动。软件仿真平台和硬件实验平台上实验结果验证了本文所提协调控制策略具有响应速度快、鲁棒性强、控制参数少等优点。 展开更多

关键词 电网电压不平衡 双馈异步发电机 串联网侧变换器 Lyapunov控制 协调控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

电网不平衡下基于SGSC和PBC的DFIG风电系统的协调控制策略 被引量：1

13

作者 程启明 王玉娇 +2 位作者 程尹曼 魏霖 沈磊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期351-358,共8页

针对双馈异步发电机(doubly fed induction generators,DFIG)风电系统在电网电压不平衡时存在的问题,该文提出一种基于DFIG风电系统的协调控制策略,其创新之处在于把串联网侧转换器(serial grid-side converter,SGSC)与无源控制器(passi... 针对双馈异步发电机(doubly fed induction generators,DFIG)风电系统在电网电压不平衡时存在的问题,该文提出一种基于DFIG风电系统的协调控制策略,其创新之处在于把串联网侧转换器(serial grid-side converter,SGSC)与无源控制器(passivity-based controller,PBC)2种结构结合在一起,其中SGSC可抑制系统输出功率2次谐波脉动,PBC控制可提高系统控制性能。该协调策略不仅可实现直流母线电压恒定、网侧有功/无功无2次谐波脉动和网侧电流无负序分量几种控制目标,且实现了定子电流平衡和转子电流平衡,DFIG输出功率和电磁转矩无2次谐波脉动。软件仿真平台上实验结果验证了所提控制策略的正确性和优越性。 展开更多

关键词 风电 双馈异步发电机 不平衡电网电压 无源控制器 协调控制 串联网侧变换器

在线阅读 下载PDF 职称材料