大型风电基地集电线路拓扑结构优化

1

作者 孙锐 侯振 +2 位作者 许昌 韩星星 张子荣 《广东电力》 北大核心 2025年第2期66-74,共9页

在风电产业快速发展的过程中,风电项目也在向大型化、基地化发展,且当前风电场集电线路设计方法有待改进。对此提出了一种启发式的T接优化算法,通过在风电场中布置T接塔作为斯坦纳(Steiner)点,来解决架空线路的转角约束,同时进一步优化... 在风电产业快速发展的过程中,风电项目也在向大型化、基地化发展,且当前风电场集电线路设计方法有待改进。对此提出了一种启发式的T接优化算法,通过在风电场中布置T接塔作为斯坦纳(Steiner)点,来解决架空线路的转角约束,同时进一步优化集电线路的拓扑结构,减小总成本。为进一步降低电能输送成本、节约输电走廊对土地的占用以及增大线路输电容量,改进克鲁斯卡尔(Kruskal)算法用于实现同塔双回,完成对集电线路的进一步优化。以某风电基地项目示范项目进行算例分析,计算结果表明,与工程实际相比,应用T接优化算法的集电线路总造价降低了5.42%。该算法能在一定程度上降低集电线路造价,可为工程应用提供参考。 展开更多

关键词 风电基地 集电线路 回路划分 T接优化算法 改进克鲁斯卡尔算法

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基于二维风速修正和多重集成的两阶段迁移学习短期风电功率预测 被引量：1

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作者 马志远 王勃 +1 位作者 杨茂 王钊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3934-3943,共10页

为了在数据量不足的情况下增强新投运风电场的功率预测能力,提出了一种基于二维风速修正和多重集成的两阶段迁移学习短期风电功率预测方法。首先,在数据增强阶段,引入投运前气象站的测风数据,基于风电场的时空相关性关系,通过时序特征... 为了在数据量不足的情况下增强新投运风电场的功率预测能力,提出了一种基于二维风速修正和多重集成的两阶段迁移学习短期风电功率预测方法。首先,在数据增强阶段,引入投运前气象站的测风数据,基于风电场的时空相关性关系,通过时序特征构建和场景匹配,从时空2个维度对预报风速进行初步修正。然后,对初步修正后的结果进行数据重构,以重构后的数据作为下一次集成的输入,构建多重集成模型对预报风速进行二次修正。最后,在功率预测阶段,基于一阶段的修正结果,通过门控循环单元(gate recurrent unit,GRU)得到预测功率。算例结果表明,所提方法使预报风速的均方根误差降低了1.038m/s,功率预测精度提升了4.718%。论文研究可为新投运风电场的短期功率预测提供参考。 展开更多

关键词 功率预测 风速修正 集成学习 迁移学习 时空相关性 新投运风电场

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不对称短路故障下多风电场电压控制方法研究 被引量：1

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作者 张梦瑶 许凌 +2 位作者 张添 秦振涛 姚骏 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期64-73,共10页

由于风电场往往处在电网末端,与负荷中心呈现逆分布特点,系统在不对称短路故障条件下具有较差的电压支持能力,风电机组的低电压运行适应性能受到严峻挑战。因此,有必要进一步结合风电并网导则,研究提升电网故障下多风电系统低电压运行... 由于风电场往往处在电网末端,与负荷中心呈现逆分布特点,系统在不对称短路故障条件下具有较差的电压支持能力,风电机组的低电压运行适应性能受到严峻挑战。因此,有必要进一步结合风电并网导则,研究提升电网故障下多风电系统低电压运行适应能力的控制方法。论文首先建立了多风电系统的正负序等效电路,分析了影响系统公共连接点电压的因素。其次,分析了不对称故障下单风电场电压控制的限制条件,然后以改善不同运行场景下风电系统低电压运行适应能力为目标,提出了多风电系统暂态电压协同控制方法。最后,建立了多风场暂态电压控制仿真计算模型,仿真结果表明所提方案可有效改善公共连接点暂态电压水平,并灵活实现最大风能跟踪,为有效提升多风电系统的低电压运行适应能力奠定基础。 展开更多

关键词 不对称短路故障 风电并网导则 暂态电压水平 低电压运行适应能力 电压协同控制方法

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大型并网风电场储能容量优化方案 被引量：109

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作者 韩涛 卢继平 +3 位作者 乔梁 张浩 丁然 赵鑫 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期169-173,共5页

为减少大型并网风电场输出功率不稳定给系统频率造成的较大影响,在Matlab平台中仿真了风电机组输出功率随风速变化的规律,以风电机组输出功率特性函数和风电场风速概率分布函数为基础,提出了一种计算大型风电系统长时间稳定输出所需储... 为减少大型并网风电场输出功率不稳定给系统频率造成的较大影响,在Matlab平台中仿真了风电机组输出功率随风速变化的规律,以风电机组输出功率特性函数和风电场风速概率分布函数为基础,提出了一种计算大型风电系统长时间稳定输出所需储能容量的方法,并用实际风电场数据验证了该方法的有效性,以期为风电场设计提供决策参考。 展开更多

关键词 并网风电场 储能系统 储能容量 输出功率 频率稳定

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基于状态转移的风电并网下线路潮流分析 被引量：13

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作者 王奇伟 姜飞 +2 位作者 马瑞 熊龙珠 程璐 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1880-1886,共7页

针对风电并网产生的不确性潮流转移可能造成线路功率越限问题,提出了一种电力系统线路潮流越限分析方法。该方法基于状态转移理论对系统变化情况进行描述,首先建立系统状态转移模型;其次根据Weibull分布对风电节点注入功率进行不确定性... 针对风电并网产生的不确性潮流转移可能造成线路功率越限问题,提出了一种电力系统线路潮流越限分析方法。该方法基于状态转移理论对系统变化情况进行描述,首先建立系统状态转移模型;其次根据Weibull分布对风电节点注入功率进行不确定性描述,采用状态转移理论确定风电注入功率对支路潮流变化的影响,并提出风电并网的状态转移决策模型;应用模糊综合评判法,有效结合所提出的指标识别了系统接入风电后各线路运行风险大小,并发现了最危险线路,最后给出了保证电网最大安全运行的风电并网容量大小。IEEE-30节点算例结果表明了所提理论与方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 风电并网 状态转移 注入功率 潮流 线路运行风险 并网容量

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基于改进NSGA2算法的考虑风机接入电能质量的多目标电网规划 被引量：72

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作者 姜惠兰 安星 +2 位作者 王亚微 秦景忠 钱广超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期5405-5411,共7页

大规模风电并网必然会给电力系统带来一系列的电能质量问题,为保证电网投资经济性和电能质量最优,考虑风机出力以及负荷预测的不确定性,利用机会约束规划方法构建了以线路总长度最短,风电场并网公共连接点处的电压闪变水平最低为目标的... 大规模风电并网必然会给电力系统带来一系列的电能质量问题,为保证电网投资经济性和电能质量最优,考虑风机出力以及负荷预测的不确定性,利用机会约束规划方法构建了以线路总长度最短,风电场并网公共连接点处的电压闪变水平最低为目标的风电场多目标电网规划模型。针对传统优化算法的目标权重人为选择以及常规NSGA2算法的局部收敛等问题,提出将正态分布交叉(normal distribution crossover,NDX)算子引入到NSGA2算法中,借助NDX算子加强算法的全局搜索能力,优化出最佳的电网规划方案。对IEEE6节点系统的仿真结果表明所提方法具有较高的决策效率,得到的含风电场电网的规划方案,在保证经济性的同时,也使风机并网点的电能质量达到更高的品质。 展开更多

关键词 NSGA2 电能质量 电网规划 多目标优化 并网风电场 正态分布交叉

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基于动态调峰裕度的风电并网协调优化调度 被引量：17

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作者 曾雪婷 刘天琪 +3 位作者 李茜 陈振寰 王福军 关铁英 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1685-1690,共6页

风电并网增加了系统有功调度的难度,为了协调系统运行的可靠性、经济性与风电利用效益之间的矛盾,提出了24点调峰裕度指标,从调峰的角度确定出系统动态正负旋转备用和风电并网功率,并构建了以系统总运行成本最小为目标,含水、火电运行... 风电并网增加了系统有功调度的难度,为了协调系统运行的可靠性、经济性与风电利用效益之间的矛盾,提出了24点调峰裕度指标,从调峰的角度确定出系统动态正负旋转备用和风电并网功率,并构建了以系统总运行成本最小为目标,含水、火电运行价格成本、风电弃风惩罚成本以及系统备用惩罚成本的风电并网协调优化调度模型。针对该模型,采用优先顺序法和改进粒子群算法,并基于某个含风电的区域电网算例进行仿真验证。结果表明,所提出的指标和优化模型为解决风电并网运行问题提供了一种有效方法。 展开更多

关键词 风电并网 动态调峰裕度 弃风惩罚成本 备用惩罚成本 协调优化调度

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基于直流串联的风电场运行特性分析 被引量：8

8

作者 何大清 施刚 +1 位作者 彭思敏 蔡旭 《南方电网技术》 2012年第6期95-99,共5页

讨论直流串联型风电场的种类和结构,以隔离型直流风电机组构建串联型风电场,分析其工作原理、稳态和动态特性。从风力发电机和变流器的角度,分析了该风电机组的结构和特点。根据直流串联型风电场的特性,讨论了风电机组两种控制策略:正... 讨论直流串联型风电场的种类和结构,以隔离型直流风电机组构建串联型风电场,分析其工作原理、稳态和动态特性。从风力发电机和变流器的角度,分析了该风电机组的结构和特点。根据直流串联型风电场的特性,讨论了风电机组两种控制策略:正常模式和电压限幅控制模式。利用风电机组简化模型对风电场运行特性进行仿真验证;仿真结果与直流串联型风电场的特性分析一致,说明该风电场具有很强的实用性。 展开更多

关键词 海上风电场 风力发电系统 直流串联 整流器 DC DC变流器

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大规模双馈型风电场的小扰动稳定分析 被引量：86

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作者 王忱 石立宝 +2 位作者 姚良忠 王黎明 倪以信 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期63-70,共8页

探讨了大规模双馈型风电场并网后对电力系统小扰动稳定性的影响。在双馈型风力发电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)动态建模中,建立基于定子磁链定向控制策略的双馈风机实用机电暂态模型;在转子侧换流器建模中,引入定子磁链... 探讨了大规模双馈型风电场并网后对电力系统小扰动稳定性的影响。在双馈型风力发电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)动态建模中,建立基于定子磁链定向控制策略的双馈风机实用机电暂态模型;在转子侧换流器建模中,引入定子磁链定向控制策略实现定子有功、无功功率的解耦控制;并在此基础上推导了含大型风电场接入的电力系统小扰动稳定特征值分析的状态矩阵;最后以新英格兰10机39节点系统为算例,对大型风电场接入的电力系统小扰动稳定性的影响进行了全面的仿真分析,得出了一些初步的结论。 展开更多

关键词 双馈风机 大型并网风电场 定子磁链定向控制 电力系统小扰动稳定分析 低频振荡

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基于GPRS的风电并网稳定控制系统 被引量：13

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作者 刘臣宾 夏彦辉 +4 位作者 常东旭 任祖怡 李振宇 陈刚 梅长文 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期104-108,共5页

研究了风电场并网存在的稳定问题,针对风电场通信通道的特殊性,研制了基于GPRS的风电场并网稳定控制系统,实现了风电并网的有功潮流和无功电压的综合自动控制。系统应用GPRS实现了如下通信功能:数据缓冲功能、心跳报文功能、自动重拨功... 研究了风电场并网存在的稳定问题,针对风电场通信通道的特殊性,研制了基于GPRS的风电场并网稳定控制系统,实现了风电并网的有功潮流和无功电压的综合自动控制。系统应用GPRS实现了如下通信功能:数据缓冲功能、心跳报文功能、自动重拨功能、数据标识功能、软硬件看门狗功能。该系统的主要功能包括:过载切机;低压切机;高频切机;系统运行状态接近稳定极限时,若风机出力波动幅度持续较大,切除风电机组;根据系统关键断面潮流的情况实时调整风机出力的上限;依据风电场并网节点母线电压水平,控制风电场无功补偿设备的投切。最后,介绍了风电场并网稳定控制系统在阜新电网的应用。 展开更多

关键词 并网风电 安全稳定控制 GPRS 无功电压综合控制 广域保护控制系统

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风电场内集中无功补偿容量的设计与研究 被引量：11

11

作者 张强 仇卫东 《中国电力》 CSCD 北大核心 2012年第9期25-28,共4页

风力发电的间歇性导致风电场电压波动较大,需要装设足够的无功补偿装置。目前对于风电场内集中无功补偿的计算和分析少有涉及,风电场接入系统设计,均是按照相关并网准则要求进行。提出风电场内各环节无功损耗的计算和分析方法,通过算例... 风力发电的间歇性导致风电场电压波动较大,需要装设足够的无功补偿装置。目前对于风电场内集中无功补偿的计算和分析少有涉及,风电场接入系统设计,均是按照相关并网准则要求进行。提出风电场内各环节无功损耗的计算和分析方法,通过算例验证所提方法的有效性;依据风电场无功补偿相关技术规定所确定的风电场内集中无功补偿装置容量,在具体工程应用中具有一定的局限性。 展开更多

关键词 风电场 风力发电 无功补偿 接入系统 设计

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直流串联型风电机组控制策略及仿真分析 被引量：13

12

作者 何大清 施刚 +1 位作者 吴国祥 蔡旭 《南方电网技术》 2012年第6期100-104,共5页

描述了基于直流串联的风电场的结构和工作特点。讨论了直流串联型风电机组的控制策略,并分析了出口电压和电流的工作曲线。建立风电机组串联的仿真模型,研究在正常工作模式和电压限幅工作模式下各状态量的变化情况,比较机群功率输出的异... 描述了基于直流串联的风电场的结构和工作特点。讨论了直流串联型风电机组的控制策略,并分析了出口电压和电流的工作曲线。建立风电机组串联的仿真模型,研究在正常工作模式和电压限幅工作模式下各状态量的变化情况,比较机群功率输出的异同,设计了风电机组投入和切除时的控制方法,并进行了仿真验证。对接收电网出现短暂接地故障的风电机组的反应状况进行了仿真,结果显示风电机组运行正常。 展开更多

关键词 海上风电场 永磁同步发电机 最佳功率跟踪 直流串联 电压限幅

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考虑风电场影响的电力系统支路脆弱性评估 被引量：10

13

作者 陈卓 李华强 +2 位作者 周柯宇 许海青 黄昭蒙 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期37-43,共7页

风力发电的随机性及异步发电机组运行需要无功支持等显著的风电并网特点,都会对电力系统的脆弱性产生影响。首先搭建风电场模型,其次由支路功率与节点电压建立支路静态能量函数模型,结合电气介数加权,提出一组新的支路脆弱性评估指标,... 风力发电的随机性及异步发电机组运行需要无功支持等显著的风电并网特点,都会对电力系统的脆弱性产生影响。首先搭建风电场模型,其次由支路功率与节点电压建立支路静态能量函数模型,结合电气介数加权,提出一组新的支路脆弱性评估指标,该组指标能够综合反映支路运行状态和结构重要性,克服了传统方法不能两者兼顾的不足。通过对样本系统接入风电场前后、以及不同风速和不同接入点条件下的电网进行算例仿真分析,全面评估了风电并网运行对系统脆弱性的影响。 展开更多

关键词 风电并网 异步发电机 电力系统脆弱性 支路能量函数 电气介数 脆弱性评估 脆弱支路

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漂浮式风电场的基础形式和发展趋势 被引量：10

14

作者 段金辉 李峰 +1 位作者 王景全 程建生 《中国工程科学》 2010年第11期66-70,共5页

阐述了海上风电场的分类,并对漂浮式风电场风电机组的浮式基础作了详细的介绍。随着风电开发技术的成熟,风机容量大型化、垂直轴风机的应用及建立非并网风电多元化应用系统将是以后漂浮式风电场发展的趋势。

关键词 漂浮式风电场 浮式基础 垂直轴风机 非并网风电

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基于绕线式异步发电机的风电场并网暂态稳定机理分析 被引量：21

15

作者 林俐 杨以涵 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期102-106,共5页

随着许多大容量风电场直接并入输电网,电网受风电的影响程度已不容忽视。针对目前基于绕线式异步发电机(WRIG)的风电场并网的情况,通过详细分析WRIG风电场的暂态特性,将WRIG风电场在暂态过程中的制动作用简化等值到近端同步发电机上,进... 随着许多大容量风电场直接并入输电网,电网受风电的影响程度已不容忽视。针对目前基于绕线式异步发电机(WRIG)的风电场并网的情况,通过详细分析WRIG风电场的暂态特性,将WRIG风电场在暂态过程中的制动作用简化等值到近端同步发电机上,进而提出一种采用经典等面积定则定性分析WRIG风电场近端同步发电机暂态稳定性的方法。最后通过仿真验证了该分析方法的正确性,并比较了WRIG风电场与同步发电机参与系统暂态调节的效果。 展开更多

关键词 风电场 绕线式异步发电机 并网 暂态稳定 机理分析 电力系统

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基于PSCAD_EMTDC的大型并网风电场建模与仿真 被引量：33

16

作者 李环平 杨金明 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期62-66,共5页

由几百台风机驱动鼠笼电机所组成的风电场将会给电网带来电能质量的问题。为了研究风电场对电网动态特性的影响,建立合适的风电场模型来描绘由许多单个风机组成的动态特性是一个重要课题。给出了恒速风电机构成的风电场的不同动态模型,... 由几百台风机驱动鼠笼电机所组成的风电场将会给电网带来电能质量的问题。为了研究风电场对电网动态特性的影响,建立合适的风电场模型来描绘由许多单个风机组成的动态特性是一个重要课题。给出了恒速风电机构成的风电场的不同动态模型,包括不同的等值模型和无功补偿装置的模型。这些模型在PSCAD/EMTDC的软件中建立,并以南澳风电场接入汕头电网为实例,结合扰动和电网故障情况下的仿真研究来进行比较。 展开更多

关键词 并网风电场 动态运行 等值方法 定速异步发电机 等值模型 无功补偿

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并网风电出力平稳控制方法综述 被引量：3

17

作者 禹化然 蒋伟毅 邱生 《机电工程》 CAS 2012年第1期8-13,共6页

风电以其清洁无污染、环境友好、技术成熟等优势,成为电力系统发展的热点。为有效利用风能,大规模风电场必须实现并网运行,但风电输出功率具有波动性和随机性,会对接入电网的稳定性和电能质量等方面造成不利影响,制约了风电的快速发展... 风电以其清洁无污染、环境友好、技术成熟等优势,成为电力系统发展的热点。为有效利用风能,大规模风电场必须实现并网运行,但风电输出功率具有波动性和随机性,会对接入电网的稳定性和电能质量等方面造成不利影响,制约了风电的快速发展。针对如何改善风电出力波动对接入电网影响问题,分析了风电接入对电网的影响,对现有风电场出力的平稳控制方法进行了总结,提出了有待进一步研究的方向。研究结果表明;风电场装设无功补偿装置、采用储能技术或者和其他分布式电源组成微电网,可有效平稳风电出力的波动,改善对接入电网的影响。 展开更多

关键词 并网风电场 平稳控制 无功补偿 储能技术 微网

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海上风电场并网后的潮流计算研究 被引量：3

18

作者 张伟 余莉 刘玉娟 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第5期36-38,共3页

根据海上风电机组的特点,建立了简化的异步发电机组等效稳态模型。考虑海上风能速度与发电机组的有功功率、机端电压、无功功率以及滑差率的关系,设计出有大型海上风电场并网的电力系统潮流计算方法;并通过电力系统分析综合程序(PSASP)... 根据海上风电机组的特点,建立了简化的异步发电机组等效稳态模型。考虑海上风能速度与发电机组的有功功率、机端电压、无功功率以及滑差率的关系,设计出有大型海上风电场并网的电力系统潮流计算方法;并通过电力系统分析综合程序(PSASP)的用户程序接口(UPI)调用动态连接库文件,进行系统的潮流计算;最后通过PSASP自带的WSCC9节点系统验证了设计的可行性。 展开更多

关键词 并网 海上风电场 潮流计算 电力系统分析综合程序

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基于D-U空间混合多属性决策的风电场装机容量优化 被引量：8

19

作者 江岳文 陈晓榕 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期4451-4460,共10页

针对传统的风电场装机容量优化方法不考虑风电波动对系统总运行成本的影响,导致风电场盲目扩张,加剧风电弃风的问题,引入风电波动成本,对风电场装机容量进行分步优化。首先,以风电场发电社会效益净现值为优化目标,考虑系统功率平衡、常... 针对传统的风电场装机容量优化方法不考虑风电波动对系统总运行成本的影响,导致风电场盲目扩张,加剧风电弃风的问题,引入风电波动成本,对风电场装机容量进行分步优化。首先,以风电场发电社会效益净现值为优化目标,考虑系统功率平衡、常规发电机组出力、网架线路传输容量、系统备用容量等约束条件建立机会约束规划模型,得到风电场装机容量优化解;其次,基于模型所得最优解和次优解分别建立装机容量待决策区间;接着引入基于集对分析D-U空间的混合型多属性评价,考察两者以风电场社会效益净现值、弃风率、线路传输安全裕度和缺电风险为评价指标的综合性能,确定最优装机容量。最后,通过算例对比分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 风电波动成本 风电装机容量 集对分析 联系数 风电社会效益

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一种新型直流串联风机并网拓扑结构及其控制策略 被引量：1

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作者 荣飞 李俊 +1 位作者 刘诚 徐业事 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期108-114,共7页

为了解决风速不均衡时海上风机串联中风速高的风机出现电压过高的问题,提出一种新型直流串联风机并网系统及其控制策略。该结构只需在陆上的直流母线末端设置Cuk电路,控制直流输电电流保持恒定,并对每台风机进行最大功率追踪;其控制方... 为了解决风速不均衡时海上风机串联中风速高的风机出现电压过高的问题,提出一种新型直流串联风机并网系统及其控制策略。该结构只需在陆上的直流母线末端设置Cuk电路,控制直流输电电流保持恒定,并对每台风机进行最大功率追踪;其控制方法包括最大功率点追踪控制、电流控制和并网控制。详细论述了该系统的结构及其控制策略,并在Simulink中搭建系统模型。该系统具有硬件相对投入少、风能利用率高等优势,还能防止在风速不均衡时风机的过压问题,保证了系统的可靠运行;同时Cuk的降压功能还能使逆变器节省一台降压变压器。仿真实验结果验证了该系统及其控制策略的可行性。 展开更多

关键词 海上风电 并网 Cuk电路 最大功率追踪 电流控制

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