作者:王晓雷; 杨合恒; 柴欣; 赵倩; 李志霞 期刊:《电气技术与经济》 2017年第04期
随着分布式风电场的大量并网运行,由于电网故障而造成发电机组的不稳定运行问题亟待解决。为了分析和解决三相短路故障而造成的风电机组的脱网运行,提出采用矢量控制和励磁控制相结合的方法,通过在变换器的交流侧设置电流阈值来监控转子侧电流的增加,并以总装机容量为9MW的双馈风力发电机系统模型为对象,在Matlab2016b/Simulink下搭建实时仿真模型进行验证。仿真结果表明该方法可以减小转子电流在故障发生瞬间的幅值,并且实现故障...
作者:郝宏远; 何晋伟; 孙柏阳; 王成山 期刊:《电力电子技术》 2019年第12期
双馈感应发电机(DFIG)与储能单元配合是实现独立电网稳定运行的一种有效手段。针对独立直流电网功率灵活控制的需求,提出了一种基于储能单元配合的双馈风力发电系统直接串联的独立直流微电网供电方案,即通过直流虚拟阻抗控制调整各个串联双馈风电单元的直流端口电压的方案,在确保独立直流电网电压稳定的前提下,实现各个双馈风力发电单元间功率的灵活协调控制,使捕获风能较多的单元承担更多的功率,而捕获风能较少的单元提供较少的功...
作者:崔学深; 张恒; 刘其辉; 詹阳; 吴浩 期刊:《电机与控制学报》 2019年第12期
针对双馈风力发电系统并入直流微网拓扑,提出一种全风速范围都能限制转子馈送功率的控制方法以降低系统中转子换流器的成本。实现该控制方法的关键点在于,在实现最大风能追踪控制的同时,调整并入直流微网的双馈机的定子频率,在风速较高时通过矢量控制的磁链环增大定子频率,以一定的负转差将转子侧功率限制在较小的恒定功率下,风速较低时以低于工频的恒定子频率运行,使转差率在较小范围内正负变化,从而限制转子侧功率的绝对值。在定...
针对双馈风力发电机在并网过程中产生的冲击电流而引发的机侧换流器安全性问题,在机侧转速环上,设计了一种基于二次型性能指标学习算法的神经元自适应PID控制器。利用该控制策略来改善双馈风力发电机机侧换流器的安全性能,建立了双馈风力发电机机侧控制器仿真模型,对双馈风力发电机空载并网的前后过程进行了研究,并与传统PID控制策略的安全性进行了对比。研究表明,该控制策略具有动态响应快,并网冲击电流小的特点,提高了并网系统的...
作者:刘代刚; 罗永皓; 云雷; 刘涤尘 期刊:《智慧电力》 2011年第11期
随着以变速恒频双馈异步发电机为主体的大型风力发电机组在电网中所占比例的迅速提高,电力系统对并网风机在外部电网故障,特别是电网电压跌落下的不间断运行能力提出了更高的要求。首先介绍了德国EON风力发电系统低电压穿越标准,在定子磁链定向的基础上推导了双馈风力发电系统的有功无功解耦控制策略,最后在PSCAD中建立了具有Crowbar保护电路的2 MW双馈风力发电系统模型。仿真结果表明双馈风力发电系统具有很好的电压风穿越能力,正...
作者:师瑞峰; 张慧; 司大军 期刊:《智慧电力》 2014年第08期
针对目前含双馈风机的风电场潮流计算无法精确计及双馈风机内部损耗的问题,建立了含双PWM变流器影响的双馈风力发电系统模型,通过同时考虑双馈风力发电系统功率的流动关系和双PWM变流器损耗对双馈风力发电系统的输出功率影响,实现了双馈风机内部损耗的精确计算;将发电机定子、转子和虚拟内节点以及变流器节点作为潮流计算中的节点接入电网,进行潮流计算,并将结果与现有不考虑变流器损耗的方法进行对比,研究结果表明低风速时两种模...
作者:张舒怡; 齐飞 期刊:《智慧电力》 2015年第09期
介绍了在空载条件下双馈风力发电系统柔性并网的控制策略研究。通过分析空载并网的基本思路,推导并建立双馈电机在空载条件下并网的数学模型,提出按照定子磁链定向矢量控制以及电网电压定向矢量控制结合的空载并网控制方案,并利用仿真软件Matlab搭建仿真模型进行仿真。仿真结果表明:在该控制策略下,定子电压很好地实现了对电网电压的快速跟踪,并网时刻冲击电流很小,并快速完成了风力发电系统的软并网。
南瑞继保风电双馈变流系统采用国际先进技术,充分利用了南瑞继保所拥有的RTDS动模系统和EMTDC等科研平台。
作者:史春飞; 刘世林 期刊:《陕西理工大学学报·自然科学版》 2019年第04期
针对双馈风力发电机(DFIG)在电网故障期间面临的脱网问题,研究基于Crowbar电路的低电压穿越控制方法。首先,在分析电网电压跌落过程中DFIG暂态特性的基础上,对Crowbar电路进行阻值整定,得到最优的Crowbar阻值范围;其次,根据电网电压跌落状况下DFIG的暂态响应特性,提出了相应的Crowbar电路投切控制方法;最后,在MATLAB/Simulink上对双馈风电系统低电压穿越问题进行仿真研究。仿真结果证明了采取Crowbar电路的必要性与所提出的控制策...
作者:田涛; 杨雷雷; 赵鸿凌; 李东海 期刊:《科学技术创新》 2019年第01期
通过对风力机、永磁发电机和双PWM变流器数学模型以及控制策略的深入研究,利用LabVIEW实现了对三部分的整体仿真联调,搭建了面向培训的可以模拟风力发电机从启动到停止全过程的仿真平台。同时,与现有风电仿真不同,该系统还实现了利用MySQL数据库与LabVIEW平台连接搭建的在线答题系统,方便对操作人员进行考核;同时该系统还包括200多种风机运行过程中可能触发的故障以及对应的处理机制,从而全方位提高受训人员处理风电机组故障的能力...
作者:王洲; 杨昌海; 贾春蓉; 彭婧 期刊:《自动化与仪表》 2018年第12期
该文针对直流并网型双馈风力发电机组接入直流配电网的拓扑结构,讨论了机组发电运行适应性和机组功率特性,重点分析了机组功率中出现的二倍频波动分量及其对机组运行和电网造成的影响。该文提出了基于降阶谐振控制器的定子侧变流器和转子侧变流器改进控制方法,分析建立了机组输出功率传递函数特性。通过Matlab/Simulink平台的仿真实验,验证了所提控制方法的有效性,能够有效改善机组的输出功率特性,提升机组并网适应性。
作者:何璇; 屠卿瑞; 李一泉; 李银红; 石东源 期刊:《水电能源科学》 2018年第08期
为研究双馈风力发电机(DFIG)定子磁链的全响应与电网故障发生时刻的关系,通过求解DFIG状态方程,得到任意时刻故障下DFIG定子磁链的解析表达式;利用坐标分解方式研究了定子磁链稳态响应与故障时刻的关系;通过分析定子磁链直流分量的大小,研究了定子磁链自由响应与故障时刻的关系。结果表明,定子磁链稳态响应与故障时刻无关,且其大小随故障时刻的变化呈现2倍工频周期的变化规律。最后通过搭建Matlab/Simulink模型仿真验证了推导公...
作者:韩剑波; 刘学忠; 陈正华; 赵勇; 韩斌; 马勇 期刊:《热力发电》 2019年第07期
风力发电机绝缘状态现场检测对提高风电机组运行可靠性具有重要意义。本文通过分析双馈风力发电机绝缘电阻、介质损耗因数、局部放电和脉冲电压波形等非破坏性绝缘状态特征参数的现场检测技术,设计并开发了一种风力发电机绝缘状态一体化检测装置,该装置主要包括电源模块、信号测量模块、数据采集模块和软件分析模块,通过电源模块提供多参数检测所需的高压试验电源,对各参数分别进行测量分析。实际应用结果表明,该装置能实现对风力...
作者:张阳; 黄科元; 黄守道 期刊:《电工技术学报》 2015年第S2期
电网电压对称跌落时,通过对机侧变流器和网侧变流器的控制,使得风电机组不仅能够不脱网运行还能对电网提供无功,帮助电网电压恢复,实现双馈风力发电系统的低电压穿越。其中,机侧变流器的控制目标是实现最大风能跟踪以及控制无功功率,网侧变流器的控制目标是保证直流母线电压的稳定以及对输入电流无功分量进行控制。采用撬棒保护电路使流过转子侧的电流和直流母线电压在安全的范围之内。本文在原有的双馈风力发电机功率给定方法的基...
作者:徐其丹; 张新燕; 赵昂; 黄芙蓉 期刊:《高压电器》 2019年第03期
文中针对1.5 MW双馈感应式风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)研究低压穿越对电机的影响。在理论分析的基础上,建立了基于PSCAD压降落程度下发电机实现低压穿越过程中电机内定、转子电流以及气隙磁通密度的变化,进而分析了低压穿越对双馈发电机造成的影响。结果表明,双馈风力发电机在实现低压穿越的前提下,定转子产生的冲击电流也会对绕组绝缘产生影响,同时气隙磁密会发生严重畸变。且电压降落程度越大,影响越大,这...
作者:李鹏程; 欧家祥; 郝正航; 张彦兵; 王占宝 期刊:《电力系统及其自动化学报》 2017年第11期
双馈式风电场与常规电站混合输电是未来大规模风电开发输送的主要模式,但这种输电模式整体稳定性可能较差。首先分析了常规电站与风电场混合输电模式下的低频振荡;然后分析了风电场阻尼常规电站低频振荡的可行性,提出了附加阻尼控制技术并制作了实验样机;最后通过实时数字仿真仪进行系统实时仿真建模(包括双馈发电机系统模型、同步发电机系统模型以及“风火打捆”系统模型),并与实验样机进行联调。联调实验结果表明,基于所提控制...
作者:王邵然; 张新燕; 徐其丹 期刊:《电测与仪表》 2018年第01期
为了研究低压穿越对1.5MW双馈感应式风力发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)绝缘老化的影响和使绕组绝缘性能降低的因素,文章对电老化、热老化和机械应力老化模型进行分析。综合PSCAD和Ansoft仿真得到的低压穿越过程中电流、电压、转速等物理量的变化,以及不同低穿程度下发电机铁耗和铜耗反映出的铁芯和绕组的生热情况,利用老化模型判断低压穿越对绕组的绝缘性能产生的影响,进而分析其对匝间短路的影响。分析结...
作者:张树基; 罗映红; 王云; 赵腾跃 期刊:《电测与仪表》 2019年第09期
针对电网电压不平衡下风力发电机网侧变流器的控制问题,提出一种基于比例积分谐振(Proportional Integrate Resonant,PIR)控制器的矢量控制方法。以双馈风力发电机为研究对象,建立了它及其网侧变流器在不平衡电网电压条件下的数学模型,并分析了其工作原理和相关控制关系。介绍了谐振控制器的工作原理,建立数学模型,进行参数设计,并在MATLAB中进行验证。在MATLAB仿真平台中搭建了一台6 MW的双馈电机模型,验证了谐振控制器能够准确的...
作者:邹武俊; 赵春溢; 杨轶; 田涛 期刊:《电力电子技术》 2019年第05期
双馈风力发电机(DHG)变频器具有高精度、高频率等特性,普通的仿真平台很难实时模拟风力发电机变频器的动态特性。针对上述问题,首先设计了可行的实时仿真控制系统方案,然后在PCI扩展(PXI)主机上的两块LabVIEW现场可编程门阵列(FPGA)板卡上分别建立DFIG双脉冲宽度调制(PWM)变频器的机侧和网侧变频器模型,并对其进行通信设计以实现两块FPGA板卡间的数据交互。最后将设计的变频器模块在1.5MWDFIG仿真平台上进行并网测试,实验结果显示...
作者:邵昊舒; 王磊; 蔡旭 期刊:《电力自动化设备》 2019年第07期
双馈风力发电系统采用传统直接功率控制时,在发生低电压穿越(LVRT)后转子电流振荡较大,易引起Crowbar再动作。建立传统直接功率控制下双馈风力发电系统的模型,对矢量控制和直接功率控制抑制LVRT的效果进行分析,在此基础上提出一种改进型直接功率控制方法。引入谐振调节器消除定子磁链动态分量对转子磁链的作用,抑制Crowbar切除后转子电流的动态分量,从而改善双馈风电机组LVRT特性。仿真比较验证了所提控制方法应用于双馈风力发电系...