双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析 被引量：7

1

作者 庞彬 周紫烨 +1 位作者 齐晓帆 郑涵升 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期9-16,共8页

针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙... 针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙磁密规律,得到转子所受的不平衡磁拉力;然后,考虑转子不平衡磁拉力的情况下构建双馈异步风力发电机转子-轴承系统非线性动力学模型,利用非线性动力学仿真获取转子匝间短路故障下系统的振动仿真信号;最后,在双馈异步风力发电机故障模拟实验台上进行转子匝间短路故障实验,利用实验分析验证非线性动力学仿真结果的有效性.非线性动力学仿真及实验分析结果均表明,转子匝间短路故障下双馈异步风力发电机转子-轴承系统振动信号的频谱存在转频的谐波成分,通过检测转频的谐波分量可诊断双馈异步风力发电机转子匝间短路故障,有效揭示了双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理. 展开更多

关键词 双馈异步风力发电机 转子匝间短路 非线性动力学 振动特性 故障诊断

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并网风力发电场的最大注入功率分析 被引量：173

2

作者 吴俊玲 周双喜 +2 位作者 孙建锋 陈寿孙 孟庆和 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第20期28-32,共5页

风力发电场的最大注入功率分析是风电场规划和运行的一项重要内容。文章建立了异步发电机的稳态数学模型,给出了包含风电场的电力系统潮流的交替迭代计算方法,并结合实际风电系统,分析了确定并网风电场最大注入功率的主要因素。计算结... 风力发电场的最大注入功率分析是风电场规划和运行的一项重要内容。文章建立了异步发电机的稳态数学模型,给出了包含风电场的电力系统潮流的交替迭代计算方法,并结合实际风电系统,分析了确定并网风电场最大注入功率的主要因素。计算结果表明,系统运行方式、风电机组无功补偿量、风电场与系统联络线的电抗与电阻之比的大小等都会影响风电场的最大注入功率,对于一个实际的风电系统,要最终确定其最大注入功率必须进行系统的计算分析。 展开更多

关键词 风电场 风力发电场 并网 风电系统 风电机组 稳态数学模型 电力系统 最大 规划 实际

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风电场发电机动态等值问题的研究 被引量：91

3

作者 孙建锋 焦连伟 +2 位作者 吴俊玲 周双喜 陈寿孙 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期58-61,共4页

在研究风电场对电网影响时,为节省仿真时间,常常利用简化的异步电机模型或通过多机等值来简化由多台风电机组组成的风电场模型。笔者提出基于同步发电机传递函数概念的多台异步发电机等值的参数辨识方法,并采用最小二乘法计算等值异步... 在研究风电场对电网影响时,为节省仿真时间,常常利用简化的异步电机模型或通过多机等值来简化由多台风电机组组成的风电场模型。笔者提出基于同步发电机传递函数概念的多台异步发电机等值的参数辨识方法,并采用最小二乘法计算等值异步发电机的同步电抗、暂态电抗和转子时间常数。利用MATLAB/SIMULINK工具箱的仿真结果表明了该等值方法的有效性。 展开更多

关键词 风电场 风力发电机 异步电机 同步发电机 传递函数 动态等值

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电网电压跌落下双馈风力发电机组暂态性能的比较分析 被引量：14

4

作者 李辉 叶仁杰 +2 位作者 韩力 王荷生 Chen Z 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期775-781,共7页

为了较全面地研究不同运行工况下并网双馈风力发电机组的暂态运行性能,该文基于双馈发电机电磁暂态模型,采用等效集中质量法,建立了考虑风力机和发电机之间传动轴扭转柔性的风力机两个质量块等效模型。在此基础上,基于定子电压定向的矢... 为了较全面地研究不同运行工况下并网双馈风力发电机组的暂态运行性能,该文基于双馈发电机电磁暂态模型,采用等效集中质量法,建立了考虑风力机和发电机之间传动轴扭转柔性的风力机两个质量块等效模型。在此基础上,基于定子电压定向的矢量控制策略,对风电机组在不同风力机输出转矩、不同电网电压跌落和不同故障持续时间下分别进行了暂态运行性能的仿真,并对风力机不同质量块等效模型的结果进行比较。结果表明,双馈风力发电机组暂态性能与风力机传动链柔性、电压跌落程度和故障持续时间等密切相关。 展开更多

关键词 电网 电压跌落 双馈发电机 风力发电机组 暂态性能 比较分析 DIP GRID wind turbine DOUBLY FED INDUCTION generator ANALYSIS 风力机 运行性能 等效模型 持续时间 质量块 矢量控制策略 定子电压定向 电磁暂态模型 集中质量法

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异步风电机组接入系统的小干扰稳定及控制 被引量：53

5

作者 关宏亮 迟永宁 +1 位作者 戴慧珠 杨以涵 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期54-58,共5页

在电力系统分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立基于普通异步发电机的风电机组(异步风电机组)和电力系统模型,分析异步风电机组对电力系统小干扰稳定性及阻尼特性的影响。提出了一种改进的桨距角控制方案——将系统频率偏差信号引入... 在电力系统分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立基于普通异步发电机的风电机组(异步风电机组)和电力系统模型,分析异步风电机组对电力系统小干扰稳定性及阻尼特性的影响。提出了一种改进的桨距角控制方案——将系统频率偏差信号引入桨距角控制系统。在系统发生低频振荡时,通过调节桨距角控制异步风电机组输出功率,使风电场输出功率与系统功率振荡的频率相关。对系统进行特征值分析和故障时域仿真,2种分析结果都表明,改进的桨距角控制环节能够改善系统阻尼,对系统功率振荡具有很好的阻尼和抑制作用,加强了系统动态稳定性。 展开更多

关键词 异步风电机组 小干扰稳定 桨距角控制 低频振荡

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风力发电机对配电网影响的比较分析 被引量：12

6

作者 冯希科 邰能灵 宋凯 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期25-30,94,共7页

以同步和异步风力发电机为研究对象,分析其在恒速恒频和变速恒频发电方式下,并入配电网后对电网相关参数的影响。通过对风力发电机的研究,建立了风速、风力涡轮机和传动机构的数学模型[1,2],并用Matlab/Simulink搭建风力发电机模型和电... 以同步和异步风力发电机为研究对象,分析其在恒速恒频和变速恒频发电方式下,并入配电网后对电网相关参数的影响。通过对风力发电机的研究,建立了风速、风力涡轮机和传动机构的数学模型[1,2],并用Matlab/Simulink搭建风力发电机模型和电网模型。在输入风速发生变化过程中,仿真并观测发电机的输入机械转矩、转速、机端电压和电流,以及发电机输出有功和无功的变化情况。对不同发电方式下的结果作了简单分析,为进一步研究并网和控制技术提供依据。 展开更多

关键词 双馈异步发电机 风力涡轮机 风力发电机 并网 仿真

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基于UPFC的风电场稳定性动态仿真研究 被引量：20

7

作者 顾威 李兴源 魏巍 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期70-74,共5页

异步风力机因风速变化的不规律会导致电网电压崩溃。UPFC是FACTS元件中装置中功能最强大的元件,可以维持风电场电压和系统稳定。运用UPFC、风力机和异步发电机的数学模型,在Matlab/Simulink中建立了带UPFC的风电场仿真模型,通过研究风... 异步风力机因风速变化的不规律会导致电网电压崩溃。UPFC是FACTS元件中装置中功能最强大的元件,可以维持风电场电压和系统稳定。运用UPFC、风力机和异步发电机的数学模型,在Matlab/Simulink中建立了带UPFC的风电场仿真模型,通过研究风速骤变时带与不带UPFC的风电场功率、电压状况,验证了UPFC对风电场电压的支持作用,并能维持风电场及系统的稳定,保证风力发电机的持续运行。 展开更多

关键词 系统稳定 UPFC 异步风力发电机 MATLAB/SIMULINK 电压稳定

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双馈感应风电机组异常脱网及其无功需求分析 被引量：40

8

作者 崔杨 严干贵 +1 位作者 孟磊 穆钢 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期158-163,共6页

分析了双馈感应(doubly fed induction generator,DFIG)风电机组因转子回路撬棒保护动作诱发机组脱网的过程,撬棒保护动作远快于定子并网接触器动作,因而机组脱网前存在短时鼠笼异步运行状态的现象。建立了双馈感应发电机DFIG正常运行... 分析了双馈感应(doubly fed induction generator,DFIG)风电机组因转子回路撬棒保护动作诱发机组脱网的过程,撬棒保护动作远快于定子并网接触器动作,因而机组脱网前存在短时鼠笼异步运行状态的现象。建立了双馈感应发电机DFIG正常运行状态及鼠笼异步运行状态的数学模型,分析了双馈感应风电机组脱网时对电网的无功需求,总结了机组异常脱网时的转差–无功特性。最后提出了风电场无功补偿措施,如配置无功补偿设备等。 展开更多

关键词 双馈感应风电机组 撬棒保护 鼠笼异步运行 无功补偿

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异步风力发电机对微网稳定性的影响与对策 被引量：15

9

作者 邓卫 唐西胜 齐智平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期32-38,共7页

异步风力发电机(asynchronous wind turbine,AWT)作为微型电网(micro-grid,MG)的主要微源,其运行状况对MG的稳定性有较大影响。分析AWT的功率–电压特性,研究AWT的运行状况和线路阻抗等因素对MG稳定性的影响,提出了基于储能的MG稳定性... 异步风力发电机(asynchronous wind turbine,AWT)作为微型电网(micro-grid,MG)的主要微源,其运行状况对MG的稳定性有较大影响。分析AWT的功率–电压特性,研究AWT的运行状况和线路阻抗等因素对MG稳定性的影响,提出了基于储能的MG稳定性控制策略。储能在风速发生快速扰动时可以提供及时的能量缓冲,有效缓冲AWT功率波动,改善系统稳定性。仿真分析与实验结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 异步风力发电机 分布式发电 微型电网 储能 稳定性

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异步风力发电机组的简化RX模型及其潮流计算 被引量：28

10

作者 徐娇 李兴源 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期22-25,共4页

介绍了异步风力发电机组的稳态模型,在传统RX模型的基础上,将风力机吸收的机械功率与发电机的电功率之间的差值、异步发电机的滑差引入牛顿迭代法的修正方程,形成扩展修正方程,从而避免了传统RX模型算法实现中的2个迭代过程,使牛顿迭代... 介绍了异步风力发电机组的稳态模型,在传统RX模型的基础上,将风力机吸收的机械功率与发电机的电功率之间的差值、异步发电机的滑差引入牛顿迭代法的修正方程,形成扩展修正方程,从而避免了传统RX模型算法实现中的2个迭代过程,使牛顿迭代法仍具有平方收敛。同时,在迭代过程中引入加速系数,提高了迭代收敛速度。最后,通过甘肃省昌马风电场接入系统潮流计算结果的对比分析,验证了所提出的异步风力发电机组的简化RX模型及其潮流计算的有效性。 展开更多

关键词 风力发电 异步发电机 稳态模型 牛顿迭代法

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不同风电机组并网对电力系统暂态电压稳定性的影响 被引量：16

11

作者 李自明 姚秀萍 +3 位作者 王海云 王维庆 常喜强 王衡 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2016年第2期16-21,共6页

随着中国三北风电基地的初步建成,初步实现了大型风电场集中并网。但由于风电场始终处于电网的末端,场内机型不一,网架结构较弱,致使电网有功和无功波动,降低了电力系统暂态电压稳定性。针对上述问题,建立基于普通异步风力发电机组(AWT... 随着中国三北风电基地的初步建成,初步实现了大型风电场集中并网。但由于风电场始终处于电网的末端,场内机型不一,网架结构较弱,致使电网有功和无功波动,降低了电力系统暂态电压稳定性。针对上述问题,建立基于普通异步风力发电机组(AWT)、双馈异步风力发电机组(DFIG)的暂态数学模型,并以新疆某地区风电场作为实例,利用PSASP仿真软件分析这两类型风力发电机组以各种比例接入系统后的暂态电压稳定性。仿真结果以及临界故障清除时间(CCT)表明:并入电网的风电场DFIG占有量越多,系统的暂态电压相对越稳定。 展开更多

关键词 风电并网 异步风力发电机组 双馈异步风力发电机组 暂态电压稳定 临界故障清除时间

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失速型风力发电机组软并网技术研究 被引量：4

12

作者 张雷 谷海涛 +1 位作者 鄂春良 李海冬 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期35-38,共4页

介绍了异步风力发电机组软并网原理,分析了基于晶闸管进行软并网的控制过程。软并网系统由反并联晶闸管、控制电路及其保护电路组成,中央处理器采用Atme1 89C51单片机。当晶闸管两端施加反向电压时可以自然关断,通过调节晶闸管的导通角... 介绍了异步风力发电机组软并网原理,分析了基于晶闸管进行软并网的控制过程。软并网系统由反并联晶闸管、控制电路及其保护电路组成,中央处理器采用Atme1 89C51单片机。当晶闸管两端施加反向电压时可以自然关断,通过调节晶闸管的导通角即可调节发电机定子电压。控制加在发电机定子上的电压按阶梯波的形式从某一较小的初值逐渐增加到全压状态,从而使风力发电机组并网电流控制在一定范围内,大幅降低并网时的冲击电流。根据S48/750风力发电机参数建立了Simulink仿真模型,对失速型异步风力发电机组的并网过程进行了仿真。所设计的系统在750 kW机组上做了软并网实验。仿真和实验结果表明,采用晶闸管软并网系统可以有效抑制冲击电流,使失速型异步风力发电机组平稳并网。 展开更多

关键词 异步风力发电机 单片机 软并网 晶闸管 冲击电流

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UPFC对风电场稳定性影响的仿真研究 被引量：5

13

作者 顾威 李兴源 魏巍 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第1期17-20,共4页

在风速变化过大或发生短路故障时,异步风力机的电压变化也大,馈入电网的有功也有较大变化,与系统交换的无功增加,超过了系统安全约束,导致风电场停运。UPFC可以控制电压和潮流,维持风电场电压,减少无功交换,提高风电场有功的输送极限,... 在风速变化过大或发生短路故障时,异步风力机的电压变化也大,馈入电网的有功也有较大变化,与系统交换的无功增加,超过了系统安全约束,导致风电场停运。UPFC可以控制电压和潮流,维持风电场电压,减少无功交换,提高风电场有功的输送极限,维持系统稳定。通过Matlab/Simulink建立仿真模型,对UPFC的作用进行了验证。 展开更多

关键词 异步风力发电机 统一潮流控制器 电压稳定

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并网型风力发电机的建模与仿真 被引量：10

14

作者 蔺红 晁勤 《可再生能源》 CAS 2006年第4期63-65,共3页

随着风力发电的规模扩大,风电对电网的电压稳定性影响越来越大。文章从电力系统分析的角度建立了以暂态电势为状态变量的风力发电机的机电暂态数学模型,并对该模型进行了仿真试验,验证该模型的正确性。该研究对探讨含风力发电成分的电... 随着风力发电的规模扩大,风电对电网的电压稳定性影响越来越大。文章从电力系统分析的角度建立了以暂态电势为状态变量的风力发电机的机电暂态数学模型,并对该模型进行了仿真试验,验证该模型的正确性。该研究对探讨含风力发电成分的电网的电压稳定性具有一定意义。 展开更多

关键词 风力异步发电机 机电暂态模型 SIMULINK仿真

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异步风电机组软并网控制系统研究 被引量：2

15

作者 潘文霞 王伟 +1 位作者 李文朝 陆小花 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期792-796,共5页

建立了软并网最优控制数学模型,将一种基于神经网络的动态规划控制技术——自适应评价控制应用于软并网控制系统的设计,并对软并网过渡过程进行仿真,结果表明这种软并网控制系统能够将软并网冲击电流限定在电机额定电流以内,满足软并网... 建立了软并网最优控制数学模型,将一种基于神经网络的动态规划控制技术——自适应评价控制应用于软并网控制系统的设计,并对软并网过渡过程进行仿真,结果表明这种软并网控制系统能够将软并网冲击电流限定在电机额定电流以内,满足软并网控制系统的性能要求。 展开更多

关键词 异步风电机组 软并网 最优控制 动态规划 自适应评价控制

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基于风力机特性的风电机组潮流计算 被引量：6

16

作者 吴红斌 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期22-25,共4页

在风力机特性方程和异步发电机的稳态等值模型基础上,建立了基于风力机特性的风电机组潮流计算数学模型。考虑风力机特性方程中的风力机机械力矩和发电机电磁力矩平衡,将风电机组引入处作为功率可变的PQ节点,异步发电机则作为RX等值电... 在风力机特性方程和异步发电机的稳态等值模型基础上,建立了基于风力机特性的风电机组潮流计算数学模型。考虑风力机特性方程中的风力机机械力矩和发电机电磁力矩平衡,将风电机组引入处作为功率可变的PQ节点,异步发电机则作为RX等值电路模型,进行了风电机组的潮流计算。该方法引入定子电压,定子电流和转子滑差的修正量,将风力机特性方程中的风速、风能利用系数、尖速比等相关参数引入到潮流计算过程中,通过与常规的牛顿-拉夫逊潮流计算相结合,修正相应的雅可比矩阵来完成,从而保证了潮流计算迭代过程的完整性。该模型既具有传统风电机组RX模型的优点,又可以保证牛顿-拉夫逊方法的平方收敛性。最后,通过2个算例进行了潮流计算,证明了其正确性。 展开更多

关键词 风力机 异步发电机 潮流计算 雅可比矩阵

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风轮机输出特性模拟系统的设计 被引量：8

17

作者 王雷 楚峥 姚兴佳 《可再生能源》 CAS 2007年第1期62-65,共4页

为了在不具备风场环境的情况下进行风力发电技术研究,设计了一套风轮机输出特性模拟系统。通过建立随机风速模型和风轮机转矩输出特性计算式,利用变频器控制异步电机的输出转矩来模拟风轮机的输出特性,使用所搭建的实验平台进行试验。... 为了在不具备风场环境的情况下进行风力发电技术研究,设计了一套风轮机输出特性模拟系统。通过建立随机风速模型和风轮机转矩输出特性计算式,利用变频器控制异步电机的输出转矩来模拟风轮机的输出特性,使用所搭建的实验平台进行试验。试验结果表明,该模拟系统具有良好的动态实时特性,适用于在实验室内进行风力发电技术的研究工作。 展开更多

关键词 风力发电 风轮模拟 异步电机 矢量控制

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考虑风电机组位置差异的双馈风电场SSO特性及规律研究 被引量：3

18

作者 刘其辉 洪晨威 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期433-441,共9页

首先建立基于多机等值的双馈风电场经串补并网系统的阻抗模型,并基于RLC阻抗稳定判据,分析不同位置机组控制参数和风速变化时对整个并网系统次同步振荡特性的影响,并通过仿真进行验证。结果表明,不同位置机组的控制参数及风速对整个系... 首先建立基于多机等值的双馈风电场经串补并网系统的阻抗模型,并基于RLC阻抗稳定判据,分析不同位置机组控制参数和风速变化时对整个并网系统次同步振荡特性的影响,并通过仿真进行验证。结果表明,不同位置机组的控制参数及风速对整个系统次同步振荡特性的影响存在差异,且控制参数的差异会随风速的变化而变化。 展开更多

关键词 风电场 次同步振荡 异步发电机 双馈风电机组 多机系统 阻抗模型

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