直驱风机变频器实现LVRT的策略分析与测试

本文对双馈和直驱两种风电机组的变频器LVRT能力的实现方式进行了介绍：分析了直驱风电机组全功率变频器和双馈风力发电机组变频器实现低电压穿越能力的几种控制策略。并通过对全功率变频器的实际测试,验证了全功率变频器LVRT的控制策略的可行性,并根据LVRT过程中直流侧电压的实际数据提出了对变频器直流电容的保护设置要求．     

分散式双馈风电机组接入配电网的不对称短路电流实用计算

针对现有双馈风电机组(double fed induction generator,DFIG)短路电流解析计算过于复杂,难以进行工程计算的情况,提出了一种针对DFIG不对称短路电流的实用计算方法.通过建立不对称故障的含DFIG配电网复合序网图及正序增广模型,分析DFIG短路电流各序分量构成;计及不对称故障后DFIG低电压穿越策略,分析撬棒投入和未投入时短路电流负序周期分量,推导了短路电流负序周期分量计算式.以正、负序等值电压,计算阻抗及转子电流为依据,分析撬棒投切动作区域,制订故障后DFIG不对称短路电流负序周期分量计算曲面,最后给出DFIG接入配电网的不对称短路电流实用计算步骤,并通过算例验证方法的正确性.所提方法能有效降低含DFIG配电网不对称短路电流的计算难度,适用于工程中DFIG不对称短路电流计算.     

双馈风机组电压跌落保护装置的设计与研究

文章重点介绍了风电发电中电压跌落保护装置的原理,确定了风电机组故障保护装置的拓扑结构,最后通过仿真验证了电压跌落保护装置的有效性和可行性。     

用于静止无功发生器中无功电流检测的数字低通滤波器研究

静止无功发生器(SVG)中的无功电流检测精度直接影响其无功补偿的效果,而数字低通滤波器是无功电流检测中的关键环节.为了满足对无功电流进行快速准确的补偿,提出一种具有通带衰减小,相移小,容易编程实现的数字低通滤波器.该低通滤波器编程执行效率高,具有较高的工程实用价值.应用MATLAB仿真软件对所设计的低通滤波器进行仿真验证,在数字信号处理器(DSP2407A)上编程完成实验验证.仿真和实验结果证明该低通滤波器符合设计要求.     

双馈风力发电机低电压穿越无功支持能力研究

从电网的友好性出发,分析了双馈发电机(DFIG)的运行状态、无功能力、以及无功功率极限,从无功支持的角度研究了双馈风力发电机组的低电压穿越(LVRT)能力。重点研究当电网电压发生跌落时,DFIG在各种运行状态下向电网提供无功功率的能力,根据仿真数据作出了具体的分析和判断,从一个全新的角度研究了风力发电系统的低电压穿越能力和电网的稳定能力。     

双馈风力发电机低电压穿越技术研究综述

随着风电机组穿透功率的不断升高,系统的安全运行需要风电机组具备低电压穿越(LVRT)能力。本文对目前广泛采用的变速恒频双馈发电机(DFIG)的低电压穿越能力研究现状进行了综述,分析了电网电压跌落时机组各主要参数的暂态特性,提到了故障后机组运行的控制策略,以及在系统中加装耗能元件或储能元件的解决办法,提出了当风电与系统解裂后系统如何应对的几点建议,并对目前存在的问题和其未来的发展方向进行展望。     

直驱式PMSG风力发电系统LVRT分段控制研究

选择PMSG风力发电系统作为研究对象,对网侧逆变器的功率暂态过程进行分析.通过功率解耦控制对故障时的逆变器进行控制策略修正,并配合撬棒电路进行耗能.提出一种基于变流器和撬棒电路分阶段控制的永磁同步发电机风力发电系统低电压穿越技术,对控制策略进行仿真分析验证.结果表明,在1200 kV直流输电系统发生电压跌落故障时,控制...     

变速恒频双馈风电机组低电压穿越计算机控制方法研究

为了提高变速恒频双馈风电机组低电压穿越能力,改善故障穿越后机组的稳定性,提出一种新的变速恒频双馈风电机组低电压穿越计算机控制方法。介绍了变速恒频双馈风电机组模型,其主要包括直流侧电容、机测变流器、网测变流器和变速恒频双馈机。在电压骤降程度较小的情况下,通过励磁方法实现低电压穿越计算机控制。在电压骤降程度较严重的情况下,通过转子侧Crowbar电路与直流侧Crowbar电路实现低电压穿越计算机控制。实验分析了电压骤降较小和较严重情况下控制方法的控制结果,以及变速恒频双馈风电机组低电压穿越性能,结果表明所提方法控制性能高。     

用户端单相SVG的无功电流跟踪算法

针对直接电流控制的用户端单相SVG,提出一种新的单相无功电流跟踪算法.在一个计算周期内,用锁相环电路得到与电源电压同频率滞后1/4周期的标准正弦波与负载电流乘积后,结果存入采样数据储存队列,然后比较队列中基波周期前后一段数据,以快速跟踪无功电流.仿真结果表明,该算法在一个周期内能够实现对无功电流的准确提取,而且对电流变化跟踪效果理想,防干扰能力强.算法简单快速,只需两个乘法器,易于实现.     

非正弦电压下的单相无功电流检测方法

在检测单相电路的无功电流时,瞬时无功理论在电压正弦时能够检测出系统的无功电流,但是需要构造三相电路,算法复杂,实时性差并且在电压非正弦时出现了检测误差.为了消除检测误差,采用一种单相无功电流检测新方法,通过检测出系统基波电压的相位值和简化算法来准确检测出系统的无功电流.理论分析和仿真验证表明,在电压非正弦时此算法可以准确地检测出系统的无功电流.     

基于Crowbar的双馈风机LVRT特性研究

文章从变流器、风电机组安全和风力发电系统快速平稳恢复稳定角度出发,讨论了Crowbar电阻和Crowbar电路投入运行持续时间选取原则,搭建了双馈风电机组低电压穿越仿真模型,模拟了电网电压跌落故障情况下,不同Crowbar阻值对低电压穿越功能的影响,从电网故障期间是否考虑双馈风电机组无功功率补偿能力方面,研究了Crowbar电路投入运行持续时间对低电压穿越功能的影响。仿真结果表明,合理的Crowbar电阻取值和投入运行持续时间可以提高双馈风电机组的低电压穿越能力,有利于风力发电系统快速平稳地恢复稳定。     

脉冲负载下逆变型分布式电源故障电流特性分析

逆变型分布式电源的故障特性不同于传统同步发电机,尤其当含雷达等具有脉冲特性负载时,由于负载的非线性与脉冲性,其故障特性相比传统电网发生了根本性改变,给现有保护方法带来巨大挑战。以一种新型雷达站供电系统为研究对象,根据电网并网要求,依据低电压穿越运行控制策略,在MATLAB Sim Power System仿真环境下建立光伏电源并入配电网带脉冲负载的仿真模型,分析了脉冲负载下逆变型分布式电源故障电流特性与对现有保护的影响。     

基于超级电容器储能的直驱风电系统并网性能分析

为改善直驱风电系统的并网性能,在直流母线电压端并入超级电容器储能装置.分析了基于超级电容器储能的直驱风电系统模型,设计了控制策略,通过控制双向直流变换器及并网变流器,抑制风机功率的波动以向电网输出平滑的功率.在电网电压跌落时,使直驱风电系统安全实现低电压穿越,并向电网提供一定的无功功率支撑.利用依兰风电场18#风机实际输出功率作为控制对象进行仿真.结果表明,加入超级电容器储能装置可以改善直驱风电系统的并网性能.     

基于单相瞬时无功功率理论的谐波及无功电流检测

针对单相电路中的谐波及无功电流检测问题，对三相瞬时无功功率理论进行扩展，提出了单相瞬时无功功率理论，在该理论的基础上得到了单相电路谐波及无功电流检测的两种方法，即p、q法和ip、iq法。理论分析和仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于电磁耦合器调速的新变速恒频风力发电机组

为改善风力发电机组对电网电压的支撑和故障穿越能力,提出了基于电磁耦合器调速的新型风电机组。在其传动链中,电磁耦合器的两端分别与变速齿轮箱的高速轴和恒速同步发电机的输入轴连接,两个轴系之间的转速差由电磁耦合器及变频器控制。基于电磁耦合器的工作原理,分析了风力机和电磁耦合器的转矩特性,提出了电磁耦合器的设计方法,在Matlab/simulink平台上搭建了整个系统的仿真模型,并完成了系统并网运行时的稳态性能仿真。结果表明:基于电磁耦合器调速的风电机组只需配备机组功率15%左右功率容量的电磁耦合器和变频器即可实现变速恒频运行,而且该类风电机组具有与常规火力发电机组相似的电网支撑和故障穿越能力。     

基于瞬时无功功率理论的无功电流检测

为了实现电网谐波和无功电流的准确实时检测,在对同步坐标变换思路进行改进的基础上,提出了一种结合广义瞬时无功功率理论的无功电流检测方法,并进行了仿真。结果表明,该方法能更加准确地检测出广义瞬时无功补偿电流即不对称三相系统中的谐波、不对称分量以及无功电流分量的和,并能适用于三相电源电压对称无畸变和三相电源电压不对称且畸变的情况。理论推导和仿真实验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

不对称电网故障下双馈风电机组低电压穿越方案比较研究

相比于对称电网故障,不对称电网故障在实际电力系统运行中发生的概率更大,其对双馈风电机组(DFIG)的“有害”影响也更大。首先分析了不对称电网故障下双馈风电机组的瞬态特性,继而结合仿真,研究了双馈风电机组各种低电压穿越(LVRT)技术方案在严重不对称电网故障下的运行特性。在此基础之上,对不同的低电压穿越方案进行了深入分析研究,阐述了其运行特点,并进一步探讨了各种低电压穿越方案的经济性,为工程实现各种低电压穿越方案奠定基础。     

电压型PWM整流器变无功给定直接功率控制

为了抑制电压型PWM整流器直接功率控制中的有功功率、直流电压波动,加快系统的跟踪速度,提出了根据有功功率瞬时值与有功功率给定的差值设定无功功率给定值的新策略。当有功功率瞬时值与有功功率给定的差值小于给定临界值时,无功功率给定值为零;反之,无功功率给定值等于有功功率瞬时值与有功功率给定的差值。Matlab/Simulink仿真结果证明了该新策略的可行性。     

静止同步补偿器无功电流的鲁棒自适应控制

从器件级、装置级和系统级 3个层次讨论电压源型静止同步补偿器 (STATCOM)的数学建模和控制器设计。在装置级层次 ,考虑到关键模型参数——等值电阻未知且系统受不可测量噪声干扰等实际情况 ,提出一种鲁棒型直接自适应控制算法 ,以解决无功电流的追踪控制问题 ;通过构造L yapunov函数并应用相关的稳定性理论严格证明了控制系统的全局稳定性和有界性 ;讨论了控制器设计参数的选择和数字实现问题。数字仿真结果表明 ,所得到的鲁棒自适应无功电流控制器能很好地达到预期控制目标 ,并在追踪能力和鲁棒特性等方面比比例积分 (PI)控制优越