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多机型风电场机网扭振作用特性的研究

多机型风电场机网扭振作用特性的研究

作者：娄宇成上海交通大学

学位级别：硕士

风能作为一种绿色可再生能源,资源丰富,在国内外风力发电领域取得了长足的发展。由于风能具有明显的随机性、波动性、间歇性等特点,随着风电机组并网容量的增加,风电场与电网的相互作用不容忽视,电力系统功率振荡和风电机组轴系扭振的... 详细信息

风能作为一种绿色可再生能源,资源丰富,在国内外风力发电领域取得了长足的发展。由于风能具有明显的随机性、波动性、间歇性等特点,随着风电机组并网容量的增加,风电场与电网的相互作用不容忽视,电力系统功率振荡和风电机组轴系扭振的几率也大大增加。其中,风电机网扭振会造成风机寿命损耗、甚至轴系直接损坏,是制约电力系统稳定安全运行的重要因素,深入研究风电场扭振特性具有重要的现实意义。本文针对该问题展开了研究,进行了如下工作:首先,阐述了世界和我国的风电发展现状,介绍了目前风力发电技术。其次,介绍了用于系统扭振问题研究的基于小干扰稳定的模态分析法,并建立了风电机组各模块的数学模型,形成了失速型风机、双馈型风机及永磁直驱型风机的小扰动模型,通过相关因子分析确定风机轴系扭振模态,并研究了电气参数对永磁直驱型风机轴系扭振的影响。最后以24台风电机组组成的典型风电场为例,研究含多种机型的风电场风电机组间轴系扭振的传递特性。

关键词：失速型风机双馈型风机永磁直驱型风机小干扰稳定多机型风电场模态分析扭振传递

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计及电网状态的充放储一体化站运行模式探讨

电网技术 2013年第5期37卷 1202-1208页

作者：杨敏霞刘高维房新雨娄宇成解大上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240

电动汽车供能设施的配套建设是我国电动汽车进一步推广发展的关键,为此,提出融合充电站、换电站和储能站优势的电动汽车充放储一体化站的设计方案,从变流技术、调度及功能设计2方面阐述了一体化站的控制与运行。变流装置可实现电池系统... 详细信息

电动汽车供能设施的配套建设是我国电动汽车进一步推广发展的关键,为此,提出融合充电站、换电站和储能站优势的电动汽车充放储一体化站的设计方案,从变流技术、调度及功能设计2方面阐述了一体化站的控制与运行。变流装置可实现电池系统与电网的能量双向互动,一体化站可为电动汽车供能,并可为电网提供削峰填谷、无功补偿、谐波治理、紧急支持等辅助服务。在此基础上,结合电网的不同状态,讨论分析一体化站可能的运行模式,并根据电池储能系统特性划分一体化站2个电池系统的储能水平,进一步探讨计及电网状态的充放储一体化站运行模式,旨在为一体化站的优化运行控制提供参考。

关键词：电动汽车充放储一体化站多用途变流装置电池梯次利用技术运行模式

基于三质量块模型的双馈风机小信号建模和模态分析

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中国电机工程学报 2013年第S1期33卷 21-29页

作者：解大冯俊淇娄宇成杨敏霞王西田上海交通大学电气工程系上海市闵行区200240

在风电机组轴系扭振的研究中,风机的建模是一个很重要的课题。针对风机的机械旋转系统,该文提出三质量块模型,进而得到双馈风电机组单机对无穷大母线系统的小信号模型,最后通过Matlab仿真论证该模型如何用于风电机组轴系扭振问题的研究... 详细信息

在风电机组轴系扭振的研究中,风机的建模是一个很重要的课题。针对风机的机械旋转系统,该文提出三质量块模型,进而得到双馈风电机组单机对无穷大母线系统的小信号模型,最后通过Matlab仿真论证该模型如何用于风电机组轴系扭振问题的研究,并探讨了含有发电机转子转速控制器的控制策略对轴系扭振模式的影响。小信号稳定模型包括机械部分和电气部分。为了便于研究定速风机、定制风机等机组和多机系统的扭振问题,对风机和电网的各个部分进行单独建模,形成独立模块,以便于扩展和修改。

关键词：双馈异步发电机三质量块模型小信号模型模态分析轴系扭振

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基于多元参数融合曲面的电池充电特性分析

太阳能学报 2015年第4期36卷 823-828页

作者：娄宇成解大房新雨余志文杨敏霞上海交通大学电气工程与自动化系上海200240

针对目前电池参数特性研究的局限性,提出一种基于多元参数融合曲面的充电特性分析方法。采用基于GNL的改进电池模型,通过参数辨识实验得到电池参数系数,结合电池的充放电特性,将电池端电压、荷电状态SOC、电流及充电时间等多元参数进行... 详细信息

针对目前电池参数特性研究的局限性,提出一种基于多元参数融合曲面的充电特性分析方法。采用基于GNL的改进电池模型,通过参数辨识实验得到电池参数系数,结合电池的充放电特性,将电池端电压、荷电状态SOC、电流及充电时间等多元参数进行融合设计,建立电池参数的三维曲面。该曲面不仅能直观形象地反应电池各参数间的非线性函数关系,还可通过平行截取曲面对电池恒压、恒流等充电方式的充电特性进行分析,其分析结果与EMTP中的仿真结果基本一致。

关键词：锂电池充电特性三维曲面多元参数融合

电动汽车智能充放储一体化电站无功电压调控策略

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电力自动化设备 2014年第11期34卷 48-54页

作者：楚皓翔解大娄宇成杨敏霞张宇上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 上海市电力公司电力科学研究院上海200437

合理的控制策略可以使电动汽车智能充放储一体化电站在容量充足的情况下为电网提供无功,实现无功的就地补偿。基于电动汽车智能充放储一体化电站的等效电压源运行特性,通过控制算法使其运行于等效发电机或静止无功发生器(SVG)容性模式... 详细信息

合理的控制策略可以使电动汽车智能充放储一体化电站在容量充足的情况下为电网提供无功,实现无功的就地补偿。基于电动汽车智能充放储一体化电站的等效电压源运行特性,通过控制算法使其运行于等效发电机或静止无功发生器(SVG)容性模式。研究电动汽车智能充放储一体化电站变流器的无功电压调节特性,进而基于无功电压调控提出了电动汽车智能充放储一体化电站的增值策略和紧急控制策略。实际算例分析表明,电动汽车智能充放储一体化电站具有良好的无功电压控制能力。

关键词：电动汽车一体化电站储能无功补偿电压控制下垂特性

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风电场机网扭振的小信号建模及仿真

电网技术 2016年第4期40卷 1120-1127页

作者：鲁玉普解大孙俊博娄宇成张延迟王西田上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240 上海电机学院电气学院上海市闵行区200240

风电场实际运行监测结果显示,机网扭振问题已严重制约了风电机组的使用年限。而相比于单个风电机组,多个相同风电机组组成的单一机型风电场的机网扭振会发生传递。实际风电场多采用不同机型的风电机组互补运行,机网扭振特性的变化更加... 详细信息

风电场实际运行监测结果显示,机网扭振问题已严重制约了风电机组的使用年限。而相比于单个风电机组,多个相同风电机组组成的单一机型风电场的机网扭振会发生传递。实际风电场多采用不同机型的风电机组互补运行,机网扭振特性的变化更加复杂。先建立常见的失速、双馈、永磁直驱3种风电机组的单机小信号模型和对应的3种单一机型风电场模型,然后建立双馈?永磁直驱、失速?双馈和失速?永磁直驱3种混合机型风电场模型。通过模态分析法和相关因子分析了风电机组间的扭振传递作用,并总结出所有单一机型风电场和混合机型风电场的机网扭振特性。

关键词：机网扭振单一机型风电场混合机型风电场模态分析相关因子

基于三质量块模型的失速型风机小信号建模和模态分析

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电力自动化设备 2015年第8期35卷 124-130页

作者：娄宇成解大冯俊淇王西田杨敏霞上海交通大学电气工程系上海200240 华东电力设计院上海200331

风电场大规模接入电网可能增加区域电网低频振荡和风电机组轴系扭振的风险,研究风机建模及扭振特性是保证电力系统安全稳定的重要课题。以失速型风电机组为例,建立基于三质量块轴系模型的单机对无穷大母线系统小信号模型,并采用模态分... 详细信息

风电场大规模接入电网可能增加区域电网低频振荡和风电机组轴系扭振的风险,研究风机建模及扭振特性是保证电力系统安全稳定的重要课题。以失速型风电机组为例,建立基于三质量块轴系模型的单机对无穷大母线系统小信号模型,并采用模态分析法探讨系统电气参数对失速型风电机组轴系扭振特性的影响。为方便不同机型及多机风电机组的扭振特性的拓展研究,系统各部分模型相对独立。在单机对无穷大母线系统模型的基础上建立简化失速型风电场多机小扰动仿真模型,研究风电场扭振模态的变化,MATLAB仿真验证了该模型用于风电机组轴系扭振问题研究的有效性和准确性。

关键词：风电失速型风机三质量块模型小信号模型模态分析轴系扭振模型

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定速异步机型风电场机网扭振建模及仿真

电网技术 2014年第9期38卷 2422-2428页

作者：杨敏霞解大娄宇成冯俊淇贾玉健王西田上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240

以定速异步风电机组为例,建立包括三质量块轴系数学模型在内的风机模型,在此基础上建立了定速异步机型风电场多机小扰动仿真模型,研究该机型下同型风电场扭振模态及其相关因子,并对比不同风机数量及布局的风电场扭振模态。结果显示,风... 详细信息

以定速异步风电机组为例,建立包括三质量块轴系数学模型在内的风机模型,在此基础上建立了定速异步机型风电场多机小扰动仿真模型,研究该机型下同型风电场扭振模态及其相关因子,并对比不同风机数量及布局的风电场扭振模态。结果显示,风电场机组间轴系扭振模态出现双谐振尖峰现象,风机数量增加将导致扭振模态特征值实部趋于正半轴并且阻尼比降低;风电场机组间存在扭振传递作用,风电场风机数量和布局将影响系统的小干扰稳定性。

关键词：风电场轴系扭振扭振模态小干扰稳定性

基于信息融合的智能一体化电站新型并网控制策略

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电力自动化设备 2015年第6期35卷 37-43页

作者：楚皓翔解大娄宇成杨敏霞孙俊博张宇上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 上海市电力公司电力科学研究院上海200437

根据一体化电站信息流分布情况,通过监控系统对一体化电站及车载终端的详细参数进行采集。利用物联网(IOT)和GPS技术,可对一体化电站内外电池工作状态进行状态监控和故障处理。对一体化电站与电网之间的交换功率和一体化电站的能量水平... 详细信息

根据一体化电站信息流分布情况,通过监控系统对一体化电站及车载终端的详细参数进行采集。利用物联网(IOT)和GPS技术,可对一体化电站内外电池工作状态进行状态监控和故障处理。对一体化电站与电网之间的交换功率和一体化电站的能量水平进行分析及融合。根据上述融合信息,结合一体化电站和电网运行信息,提出一种新型的并网控制策略。实际算例表明,基于信息融合技术的并网控制策略对一体化电站和电网的正常运行有着积极作用。

关键词：电动汽车一体化电站信息流信息融合并网控制物联网 GPS 监控