含风力发电机的微网电压稳定控制研究

异步风电场接入系统后会影响系统的暂态电压稳定性。采用电力系统仿真软件DIg SILENT/Power Factory设计出一种应用于恒速异步风电机组的静止无功补偿器(SVC)模型,并通过对风力发电机并入配电网的系统进行仿真计算来验证所建SVC模型对提高系统暂态稳定性的效果。仿真结果表明,在风速变化的情况下,SVC能够有效缓解恒速异步风电机组机端电压的波动;采用SVC设备能够有效改善异步风电场的电压稳定性,确保电网的安全稳定和风电机组的不间断运行。     

风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法评价

在分析并网笼型异步发电机暂态稳定性机理的基础上,分别建立了考虑定子电磁暂态的详细模型和忽略定子电磁暂态的简化模型,以及1个和2个等效质量块的风力机轴系模型。针对上述4种不同组合的风力发电机组模型,利用Matlab/Simulink对定子3相短路故障情况下的机组暂态行为进行了仿真比较。在此基础上,利用一种计算异步发电机临界故障切除转速的传统直接法对临界切除时间进行了估算,并与时域仿真法进行了比较分析。结果表明,风力机轴系不同质量块模型对机组暂态稳定性分析的结果影响很大,采用临界切除转速的传统直接法难于正确估算临界切除时间。     

考虑暂态电压稳定的二级电压紧急控制

建立暂态电压稳定分析的微分代数方程组,并提出应对暂态电压稳定问题的二级电压紧急控制策略.该紧急控制策略在常规二级电压控制的基础上减小二级电压控制的时间常数,并将系统发生故障后电压失稳最严重的负荷母线的电压偏差引入到二级电压控制的目标函数中,采用有效集法求解紧急二级电压控制的二次规划模型.在PSAT仿真环境下建立含二级电...     

考虑负荷动态模型的船舶电力系统暂态电压稳定分析

为了研究型船舶独立电力系统的电压稳定问题,将基于稳定域边界二次逼近的暂态电压分析方法应用到新型船舶独立电力系统的暂态电压稳定分析。通过建立系统暂态分析的数学模型,利用牛顿法求取故障后系统主导不稳定平衡点(CUEP),采用基于稳定域二次逼近的稳定判据,进行系统暂态电压稳定分析。同时,考虑不同故障位置对于求解CUEP过程中电动机和直流系统控制器状态量计算的影响。通过简化的新型独立电力系统模型对上述方法进行验证。研究结果表明:该分析方法能够获得暂态电压稳定裕度指标,准确判断该独立电力系统的暂态电压稳定状态。     

电力系统暂态电压稳定的基本概念和仿真分析

以简单系统为例，讨论了电力系统暂态电压稳定性的基本概念，说明对电压稳定也存在故障极限切除时间，提出了简单系统中保持暂态电压稳定性的充要条件，仿真研究了电压崩溃发生和发展过程的基本特征。     

暂态电压稳定薄弱区的厂站稳态无功协调方法

考虑协调发电机和变电站电容器稳态无功出力占比对系统暂态电压稳定性的影响,以及无功优化和电压稳定的区域调控特点,研究了基于厂站稳态无功协调提高系统暂态电压稳定裕度的预防控制方案决策方法。该方法在利用AP聚类算法和综合暂态电压稳定裕度确定稳定裕度薄弱区域的基础上,基于发电机无功调节对薄弱母线电压作用的加权平均灵敏度进行灵敏调节发电机选择。接着以薄弱区并联无功补偿和灵敏发电机无功出力作为控制变量,建立兼顾暂态电压稳定裕度和母线电压额定值偏移的厂站无功协调多目标优化模型,并结合暂态稳定计算,利用MOEA/D算法和TOPSIS方法求解系统对严重预想故障的多目标稳态无功协调方案。江西电网实际算例的仿真研究验证了该决策方法的有效性。     

电力系统暂态电压稳定性的快速判断

研究了快速判断电力系统暂态电压稳定性的方法．在失去稳定的情况下，找出电压失稳的负荷节点，快速计算为保持电压稳定所应切除的负荷占总负荷的百分比，以及故障的极限切除时间和负荷的极限切除时间．     

直驱永磁风力发电机高温短路去磁分析

利用Maxwell电磁场软件的二维瞬态分析功能,对兆瓦级直驱永磁风力发电机进行了空载时各种突然短路仿真.在最大短路电流时刻对永磁体的去磁程度进行分析,为永磁电机设计永磁体去磁工作的研究提供了理论依据.     

暂态电压失稳模式主导不稳定平衡点的计算

构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定分析的数学模型。针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式主导不稳定平衡点（CUEP）存在的初值确定难题,提出了一种实用的解决方案：通过判别给定故障的主导负荷母线,对主导负荷母线以外系统由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值,对负荷中感应电动机部分采用其稳态等值电路,再由感应电动机的转矩特性求得CUEP附近的一个点作为迭代初值,以计算CUEP;并且,还给出了如何得到更接近CUEP的迭代初值以更可靠求得CUEP的方法。IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统的计算结果验证了该方法的可靠有效。     

3.6 MW半直驱永磁风力发电机的研制

概述了半直驱永磁风力发电机的技术优势和基本特点,介绍了3.6 MW半直驱永磁风力发电机的主要技术参数和具体结构,详细分析了发电机各部件的结构特点、工艺及工装方案,提出了研制中遇到的问题及相应的解决措施,最终的电机试验证明了电机设计和工艺的有效性及合理性,为后续的系列开发及批量制造打下了良好的基础.     

电力系统静态电压稳定的三维分析与临界电压

从统一关联的角度,重新审视静态电压稳定的机理,并以图形的方式加以直观解释,获得静态电压稳定判据.通过三维图形分析,指出静态电压稳定是由电源侧特性与负荷侧特性共同决定的,各种二维平面分析可以统一到三维空间中.     

发电机模型及电力系统暂态稳定研究

电力系统互联能带来明显的经济效益和技术利益,是电力工业发展的必然趋势。但互联网会使系统的动态行为更为复杂,这就对电力系统的安全稳定运行提出了更大的挑战,如何建立元件的数学模型、确定合适的算法成为必要。本文正是针对此,首先详细分析了电力系统的核心元件同步发电机的基本原理,在此基础上建立起了发电机的数学模型,主要是同步发电机实用模型中的经典二阶模型,并做出了详细的分析。本文对电力系统暂态稳定分析采用了时域仿真法。在整个分析的过程中,借助了MATLAB仿真软件。对一简单单机无穷大系统首端发生三相对称短路时进行了时域仿真,并且很详细的分析了不同切除故障时间下同步发电机的转子角、输出功率、端电压随时间变化的曲线。     

故障限流器提高电力系统暂态稳定的仿真

简单介绍了故障限流器FCL(fault current limiter)的模型，给出了简单电力系统线路正常运行、一条线路出口三相短路、FCL投入和故障线路被切除时发电机转子的运动方程．利用MATLAB对同一系统出现三相短路故障时有FCL和没有FCL的情况下系统的暂态稳定作了仿真，仿真表明FCL能够提高电力系统的暂态稳定．     

含感应电动机的独立电力系统暂态电压分析

针对含感应电动机的独立电力系统的暂态电压稳定问题,首先详细推导了适用于暂态电压稳定分析的多电动机多发电机电力系统模型,该模型不但可以有效地消除平衡点处Jacobi矩阵的0特征根,保证与原系统的等价性,而且消去了所有的代数变量,建立了一个纯微分方程组,方便进一步分析。然后给出一种具有一定工程实用性的启发式的暂态电压稳定与暂态功角稳定的界定方法。最后将一种基于半张量方法的非线性系统暂态稳定裕度指标推广应用于暂态电压稳定分析中。仿真算例分析表明:该方法可以有效地判定独立电力系统的暂态电压稳定,并给出较为准确的临界切除时间。     

暂态稳定数字仿真中发电机数学模型的研究

针对电力系统暂态稳定建立了几种高阶与低阶同步发电机数学模型。该模型可以适用于不同类型的仿真目的,具有较强的实用性。     

直驱式永磁同步风力发电机不对称故障下的改进控制

在分析直驱式永磁同步风力发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率变换器功率特性基础上,推导了直流侧电压、并网电抗器功率及网侧输出功率之间的关系,提出了不对称故障下系统的改进控制策略,以实现该型机组的低电压穿越.该控制策略基于电网侧变换器、电机侧变换器功率平衡协调控制思想,将电网跌落信息反馈给电机侧变换器,实现两个变换器的协调控制;同时,在直流侧电压维持在安全范围内的前提下,采用弱控制,以一定的直流侧电压波动为代价,达到消除网侧有功功率2倍频波动的目的.仿真研究结果表明,基于功率平衡协调控制的改进控制策略可较好的实现直驱式永磁同步风力发电机的不对称故障穿越.     

发电机神经网络模型用于电力系统暂态稳定计算

用递归神经网络建立发电机模型,多层输出反馈网络建立励磁系统和调速系统模型,并将此三部分集结构成为一个发电机组的详细模型。将此详细模型写入电力系统的网络方程,联立求解电力系统暂态稳定过程。详细模型写入暂态稳定程序中６机２２节点网络。暂态过程计算结果表明,由人工神经网络模型仿真计算与机理模型常规稳定计算比较,使用人工神经网络模型和机理模型的计算结果非常接近,说明人工神经网络模型可以用于电力系统暂态稳态计算,为今后人工神经网络并行、快速、在线处理电力系统实时计算提供应用途径。     

同步发电机励磁系统在大扰动电压稳定中的作用分析

在大扰动电压稳定模型的基础上,通过典型系统计算,分析和比较了不同类型同步发电机励磁系统在电压稳定中的作用,从大扰动电压稳定角度对励磁系统类型和参数提出要求。     

大功率直驱永磁风力发电机的电磁结构分类及特征分析

从理论上分析了大功率直驱永磁风力发电机(DDPMWG)低转速、大转矩、大体积、重质量的特征.以图示的方法提出了依据气隙磁通导向、定子磁通导向、永磁体安装方式和有无齿槽等进行分类的4种DDPMWG的分类方法.用这些分类方法对DDPMWG进行了分类,并对其中具有一定优势的6类DDPM-WG进行了电磁结构特征的理论和图示分析.这种分析有助于设计出结构更为合理,更适合于直驱永磁风力发电系统的发电设备.还提出了2种DDPMWG结构性能优劣的比较标准,即成本/转矩的比值和转矩/质量的比值,给出了具有低的成本/转矩的比值和高的转矩/质量的比值的永磁体聚磁安装的横向磁通DDPM-WG更适合于直驱风力发电系统的结论.     

永磁直驱式风力发电机三相不平衡的补偿控制算法

提出了一种用于电网侧三相电压不平衡情况下的永磁直驱式风力发电机的逆变控制算法.通过对不平衡三相瞬时电压的矢量变换、分解并形成负序电流分量,与通过锁相环单位归一化的逆变输出电流相加,可以保证永磁直驱式风力发电机逆变输出的电流具有良好的正弦及三相平衡特性.该控制算法解决了永磁直驱式风力发电机在电网侧三相电压不平衡情况下的输出畸变问题,算法简单有效,计算量小,硬件采用分立元件即可实现,方便且可靠.