撬棒保护投入下考虑多影响因素的双馈风机电流包络区间计算

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作者 黄琛 沈毅 李银红 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第3期93-102,共10页

与传统发电机不同,撬棒保护投入下的双馈风机(DFIG)输出电流中含有较大的与工频接近的转子频分量,而基于工频测量原理的保护算法无法将其滤除,这给新型电力系统中工频保护的定值整定带来了挑战。文中基于撬棒保护投入下DFIG电流的时域... 与传统发电机不同,撬棒保护投入下的双馈风机(DFIG)输出电流中含有较大的与工频接近的转子频分量,而基于工频测量原理的保护算法无法将其滤除,这给新型电力系统中工频保护的定值整定带来了挑战。文中基于撬棒保护投入下DFIG电流的时域表达式,全面分析了影响包络区间的不同因素,并对其进行分类归纳后探讨各因素在包络区间计算中的计及方法,得到了两层式的整体计算流程。在此基础上,提出了撬棒保护投入下考虑多影响因素的DFIG输出电流包络区间计算方法。该方法计及各种可能的故障工况,全面考虑了不同因素对转子频分量的影响,并通过设置离散步长、逐点求解,得到了较为精确的输出电流包络区间。在MATLAB/Simulink平台中进行了DFIG并入无穷大系统仿真。结果表明,文中方法的计算值与仿真值之间误差均较小,验证了所提计算方法的正确性。 展开更多

关键词 保护定值整定 故障工况 双馈风机(DFIG) 撬棒保护 工频测量 包络区间

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基于撬棒并联动态电阻的自适应双馈风力发电机低电压穿越 被引量：39

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作者 张曼 姜惠兰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期271-278,共8页

当电网故障引起电压跌落时,为防止大装机容量风电场的风机脱网,双馈风力发电机(DFIG)多采用Crowbar电路来实现低电压穿越(LVRT)。传统Crowbar电路采用固定阻值的电阻,很难兼顾对转子电流和直流母线电压的抑制以及对Crowbar的投入工作时... 当电网故障引起电压跌落时,为防止大装机容量风电场的风机脱网,双馈风力发电机(DFIG)多采用Crowbar电路来实现低电压穿越(LVRT)。传统Crowbar电路采用固定阻值的电阻,很难兼顾对转子电流和直流母线电压的抑制以及对Crowbar的投入工作时间的控制。针对传统Crowbar的不足提出了一种基于Crowbar并联动态电阻的双馈风力发电机低电压穿越方案,制定了该方案的自适应控制策略以及其阻值的整定方法。仿真分析不同跌落深度下所提方案的LVRT特性,并与改变IGBT的导通脉宽的变电阻Crowbar方案进行了比较,结果表明带并联动态电阻Crowbar方案的LVRT效果较好,不仅兼顾了对转子过电流和直流母线过电压的抑制,而且在电压深度跌落时可缩短Crowbar的投入时间,有利于系统电压的恢复。 展开更多

关键词 撬棒 并联动态电阻(PDR) 自适应控制 低电压穿越 双馈风力发电机(DFIG) parallel dynamic resistor(PDR) low voltage ride-through (LVRT) doubly-fed induction generator(DFIG)

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Crowbar阻值对双馈感应发电机低电压穿越特性的影响 被引量：23

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作者 栗然 王倩 +2 位作者 卢云 刘会兰 祝晋尧 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期101-107,共7页

研究了Crowbar阻值选取对双馈感应发电机低电压穿越的影响。从功率耗损的角度对Crowbar阻值与定、转子暂态直流磁链的衰减关系进行推导分析;讨论了Crowbar阻值对低电压穿越下双馈感应发电机电磁转矩的影响;提出了通过在Crowbar回路中串... 研究了Crowbar阻值选取对双馈感应发电机低电压穿越的影响。从功率耗损的角度对Crowbar阻值与定、转子暂态直流磁链的衰减关系进行推导分析;讨论了Crowbar阻值对低电压穿越下双馈感应发电机电磁转矩的影响;提出了通过在Crowbar回路中串联附加电感的方法抑制电压跌落瞬间电磁转矩的振荡。研究表明,过大或过小的Crowbar阻值都将削弱双馈感应发电机低电压穿越能力,Crowbar阻值的选取存在最优值,附加串联电感在一定程度上可以抑制电磁转矩暂态振荡。 展开更多

关键词 风电 双馈感应发电机 低电压穿越 Crowbar保护 阻值整定 串联电感

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双馈风电机组短路特性及对保护整定的影响 被引量：48

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作者 苏常胜 李凤婷 武宇平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期86-91,共6页

风电场运行方式多变,对保护整定提出了新的要求。短路特性是保护配置的前提和依据。针对双馈风电机组,讨论了其数学模型和电磁暂态过程;建立了风电场联络线接地故障时,风电场提供的短路电流以及电流保护整定的表达式,对影响风电场故障... 风电场运行方式多变,对保护整定提出了新的要求。短路特性是保护配置的前提和依据。针对双馈风电机组,讨论了其数学模型和电磁暂态过程;建立了风电场联络线接地故障时,风电场提供的短路电流以及电流保护整定的表达式,对影响风电场故障特性和保护配置的主要因素进行了分析。参照实际风电场运行情况,以PSCAD/EMTDC为平台建立了风电场并网运行的仿真模型,研究了控制策略、风电场投入系统容量、机组类型对故障特性和保护整定的影响。仿真结果与理论分析相吻合,表明风电场保护整定应综合考虑上述影响因素,以提高风电场继电保护动作的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 风电场 双馈感应发电机 短路特性 保护整定 仿真分析

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提高双馈式风电系统故障穿越能力的控制策略 被引量：19

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作者 邓文浪 陈智勇 段斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期15-22,共8页

针对基于旁路电阻Crowbar装置的双馈风电系统故障穿越技术的一系列问题:Crowbar装置短接转子,无功功率消耗过多;Crowbar电阻产生高压威胁直流母线电容的安全;母线电容的过储能难以释放并威胁变频器的安全运行,而采用一种新型故障穿越技... 针对基于旁路电阻Crowbar装置的双馈风电系统故障穿越技术的一系列问题:Crowbar装置短接转子,无功功率消耗过多;Crowbar电阻产生高压威胁直流母线电容的安全;母线电容的过储能难以释放并威胁变频器的安全运行,而采用一种新型故障穿越技术。该技术采用双PWM变频器线路暂态优化控制,实现逆变器并联无环流运行。暂态优化控制包含双PWM变频器线路重构、Crowbar装置、无功电流给定和无功电流优先原则4个部分。通过与基于Crowbar装置的故障穿越技术对比仿真,验证新型故障穿越技术能够提高系统无功补偿能力、支持公共连接点电压、及时释放母线电容过储能以及保护变频器安全运行。新型故障穿越技术的设计参考德国E.ON公司电网标准,对我国今后制定并完善风力发电并网标准有着现实意义。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 低压穿越 并联逆变器 无功电流 Crowbar装置

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双馈风电机组网侧控制器参数辨识的频域方法 被引量：19

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作者 潘学萍 温荣超 +2 位作者 鞠平 金宇清 张彦涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期634-638,共5页

提出了基于频域方法解耦辨识双馈风电机组网侧控制器参数的新方法。首先根据双馈风电机组网侧控制器模型以及发电机端口到网侧控制器的电压方程,推导出网侧控制器的解耦模型,该模型可实现d轴和q轴参数的解耦辨识。然后根据解耦模型传递... 提出了基于频域方法解耦辨识双馈风电机组网侧控制器参数的新方法。首先根据双馈风电机组网侧控制器模型以及发电机端口到网侧控制器的电压方程,推导出网侧控制器的解耦模型,该模型可实现d轴和q轴参数的解耦辨识。然后根据解耦模型传递函数的幅值灵敏度及相位灵敏度,分析了网侧控制器参数的可辨识性及辨识的难易度。通过在输入参考信号上叠加伪随机信号,根据输入信号的自功率谱及输入、输出信号的互功率谱,获得传递函数的频率序列。最后应用Levenberg-Marquardt优化算法对网侧控制器各参数进行了辨识。50次辨识值的方差表明了参数辨识结果的稳定性,辨识结果表明了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 双馈风电机组 网侧控制器 解耦模型 频域辨识方法 灵敏度

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基于广义失谐量的引信能量无线传输控制方法 被引量：3

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作者 常悦 周晓东 李杰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期858-862,共5页

为解决引信感应装定过程中耦合回路失谐导致能量无线传输效率降低问题,提出一种基于耦合回路广义失谐量的引信能量无线传输自适应控制方法.建立了次级回路电流的数学模型,并根据该模型提出自适应控制方法,通过检测基于耦合回路广义失谐... 为解决引信感应装定过程中耦合回路失谐导致能量无线传输效率降低问题,提出一种基于耦合回路广义失谐量的引信能量无线传输自适应控制方法.建立了次级回路电流的数学模型,并根据该模型提出自适应控制方法,通过检测基于耦合回路广义失谐量的电流变化率,生成压控振荡器的控制信号,使次级回路电流趋近于最大值,实现能量无线传输自适应控制.最后,构建了基于等效次级回路的副线圈反馈硬件电路,并对该方法进行了实验验证,实验结果表明该控制方法可行有效. 展开更多

关键词 引信 感应装定 广义失谐量 副线圈

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不平衡电网电压下双馈发电机多目标模型预测控制 被引量：21

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作者 谢震 牛立凡 +1 位作者 张兴 杨淑英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期3917-3929,共13页

电网电压不平衡时,双馈感应发电机定、转子电流也会出现较大不平衡,使发电机有功功率、无功功率和电磁转矩发生振荡,危害机组运行。鉴于模型预测控制在大功率变流器中的优越性和多目标约束能力,基于有限集模型预测控制策略对电网电压不... 电网电压不平衡时,双馈感应发电机定、转子电流也会出现较大不平衡,使发电机有功功率、无功功率和电磁转矩发生振荡,危害机组运行。鉴于模型预测控制在大功率变流器中的优越性和多目标约束能力,基于有限集模型预测控制策略对电网电压不对称故障下的双馈发电机多目标控制进行研究。在两相静止坐标系上对双馈发电机建模,并建立其预测方程,以抑制不平衡故障下双馈发电机输出有功功率脉动、无功功率脉动和转矩脉动为目标,提出一种双馈发电机多目标控制策略,增强双馈发电机不平衡故障下稳定运行的能力,同时避免复杂的坐标变换和转子电流指令值计算。在理论分析的基础上,建立11kW的双馈发电机实验平台,通过仿真和实验结果验证该控制策略的有效性。 展开更多

关键词 有限集模型预测 双馈发电机 电网电压不平衡 多目标优化

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考虑双馈异步发电机转速限制的电网频率协调控制策略 被引量：5

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作者 李生虎 王鹏飞 朱国伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期82-87,共6页

双馈异步发电机(DFIG)参与惯性调频能减小频率变化率,一次调频能减小稳态频率偏差。为解决上述两种策略协调控制过程中因频率偏差和微分系数选择而易导致异步发电机转子转速越限的问题,提出一种考虑转速限制的电网频率协调控制策略。通... 双馈异步发电机(DFIG)参与惯性调频能减小频率变化率,一次调频能减小稳态频率偏差。为解决上述两种策略协调控制过程中因频率偏差和微分系数选择而易导致异步发电机转子转速越限的问题,提出一种考虑转速限制的电网频率协调控制策略。通过控制DFIG的输出功率,确保转速偏差和频率偏差成正比。以转子转速为约束,整定频率信号的比例系数。根据电网频率变化情况,调整输出功率参考值,使得转速保持恒定,且有利于频率的恢复。仿真结果验证了所提策略能有效防止转子转速越限,有助于提高系统频率的稳定性。 展开更多

关键词 双馈异步发电机 频率偏差 转速限制 系数整定 协调控制

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基于Crowbar串联电容的双馈风机低电压穿越综合控制策略 被引量：20

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作者 孙丽玲 王艳娟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期2089-2094,共6页

针对双馈感应风力发电机（double fed induction generator,DFIG）低电压穿越问题,该文对基于撬棒保护的DFIG暂态特性进行分析,在此基础上利用叠加原理推导出转子短路电流表达式;为克服传统撬棒保护的不足,提出一种电阻与电容串联的改进... 针对双馈感应风力发电机（double fed induction generator,DFIG）低电压穿越问题,该文对基于撬棒保护的DFIG暂态特性进行分析,在此基础上利用叠加原理推导出转子短路电流表达式;为克服传统撬棒保护的不足,提出一种电阻与电容串联的改进Crowbar电路结构,并以抑制故障期间转子浪涌电流为目的给出串联电容值的整定方法,使其更有效的抑制转子过电流,且利用电容发出无功的特性减小故障期间DFIG从电网吸收的无功功率;综合考虑故障期间机组的无功需求,对网侧换流器进行控制策略改进,使其在维持直流母线电压稳定的同时能够为系统提供一定的无功支撑。仿真结果验证了所提Crowbar串联电容的DFIG低电压穿越综合控制策略的有效性。 展开更多

关键词 双馈感应风力发电机 低电压穿越 改进Crowbar电路 电容整定 改进控制策略

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双馈异步风力发电机组控制器参数的优化整定 被引量：2

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作者 曾志雄 罗玲 刘玉宝 《广东电力》 2014年第8期19-23,共5页

以基于双馈感应电机的风力发电系统为研究对象,介绍双馈异步发电机(doubly fed induction generator,DFIG)及相应控制器模型,运用定子磁链定向控制理论和d-q坐标系下DFIG的数学模型,设计出转子侧脉冲宽度调制(pulse width modulation,P... 以基于双馈感应电机的风力发电系统为研究对象,介绍双馈异步发电机(doubly fed induction generator,DFIG)及相应控制器模型,运用定子磁链定向控制理论和d-q坐标系下DFIG的数学模型,设计出转子侧脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)变流器的控制策略,根据控制策略的双闭环控制结构,给出了电流内环和电压外环的比例-积分(proportional-integral,PI)参数整定计算方法。采用粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法,对机侧控制器参数进行优化,并进行仿真以及仿真结果验证,分析其系统动态响应结果,仿真结果控制器控制效果良好。 展开更多

关键词 双馈异步发电机 矢量控制 参数整定 粒子群算法(PSO)

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基于小波变换和粗糙集的风电变流器故障诊断 被引量：12

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作者 田树仁 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第6期620-626,共7页

为确定双馈风电机组转子侧变流器开路故障的位置,提出一种基于小波变换和粗糙集的风电变流器单相开路故障诊断方法.基于小波变换进行转子侧变流器的三相故障电流特征向量提取;基于粗糙集将获取的特征向量提取值进行离散化和属性约简处理... 为确定双馈风电机组转子侧变流器开路故障的位置,提出一种基于小波变换和粗糙集的风电变流器单相开路故障诊断方法.基于小波变换进行转子侧变流器的三相故障电流特征向量提取;基于粗糙集将获取的特征向量提取值进行离散化和属性约简处理,并将得到的最小约简决策表作为转子侧变流器单相开路故障的参考样本;通过待检测样本与参考样本的欧式距离值确定转子侧变流器的故障位置.以T2开路故障为例,对采集数据进行了小波变换与粗糙集分析,通过计算欧式距离验证了所提出的算法在进行双馈风电机组转子侧变流器开路故障诊断中的有效性. 展开更多

关键词 双馈风电机组 转子侧变流器 开路故障 小波变换 粗糙集 离散化 故障诊断 欧氏距离

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计及漏磁耦合的双绕组感应发电机稳态分析模型

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作者 赵梦迪 吴新振 郑晓钦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期3602-3610,共9页

针对具有特殊定子绕组结构的高低压双绕组感应发电机,提出计及定子双绕组间漏磁耦合的稳态分析模型。考虑定子2套绕组间的互漏感列写支路电压方程,引入流控电压源表示互漏电势,推导出双绕组感应发电机的稳态等值电路。通过计算流控电压... 针对具有特殊定子绕组结构的高低压双绕组感应发电机,提出计及定子双绕组间漏磁耦合的稳态分析模型。考虑定子2套绕组间的互漏感列写支路电压方程,引入流控电压源表示互漏电势,推导出双绕组感应发电机的稳态等值电路。通过计算流控电压源的复数控制系数,说明了稳态分析时计及定子双绕组间漏磁耦合的合理性。基于等值电路采用回路电流法列写矩阵方程,以回路阻抗矩阵的行列式绝对值为目标函数采用优化法进行求解,可以确定模型中的未知量。采用所建模型计算样机外特性和稳压电容值,计算结果与实验结果高度吻合,验证了所建稳态分析模型的正确性与准确度。 展开更多

关键词 双绕组感应发电机 双绕组间漏磁耦合 稳态分析模型 流控电压源 回路电流法

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