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电网电压跌落时双馈风力发电系统的改进控制策略研究

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电力系统保护与控制 2012年第11期40卷 106-111页

作者：卢锴张尧倪伟东夏成军华南理工大学电力学院广东广州510640 佛山供电局广东佛山528000

针对常规控制无法满足双馈异步电机(DFIG)低电压穿越技术要求的问题,在常规控制模型的基础上,分析了定、转子故障暂态过程,找到了影响转子过电流和直流母线过电压的原因。并提出一种新的基于电流前馈补偿的控制策略,即在转子侧d轴参考... 详细信息

针对常规控制无法满足双馈异步电机(DFIG)低电压穿越技术要求的问题,在常规控制模型的基础上,分析了定、转子故障暂态过程,找到了影响转子过电流和直流母线过电压的原因。并提出一种新的基于电流前馈补偿的控制策略,即在转子侧d轴参考电流上附加一个反映定子磁链暂态衰减的前馈分量;在网侧d轴参考电流上附加一个反映两侧功率变化的前馈分量。最后,在PSCAD/EMTDC平台下,搭建仿真模型,通过对在电网电压跌落时,控制方案改进前后运行结果的仿真对比,验证了所提改进控制策略的有效性。

关键词：风力发电双馈异步电机低电压穿越电压跌落改进控制策略

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改进控制策略与硬件电路结合的故障穿越方法

电力科学与工程 2018年第1期34卷 66-72页

作者：高阳天津国投津能发电有限公司天津300480

双馈风力发电机(DFIG)采用传统矢量控制策略在电网电压稳定时可获得良好的动、静态响应,但在电网故障时,控制性能恶化,同时任何附加保护电路的投入对系统本身都是一种扰动。针对以上问题,提出一种基于改进控制策略与附加硬件电路相协调... 详细信息

双馈风力发电机(DFIG)采用传统矢量控制策略在电网电压稳定时可获得良好的动、静态响应,但在电网故障时,控制性能恶化,同时任何附加保护电路的投入对系统本身都是一种扰动。针对以上问题,提出一种基于改进控制策略与附加硬件电路相协调的故障穿越方法。给出计及定子励磁电流动态变化对转子电流内环的改进控制策略;分析了转子串电阻电路和直流卸荷电路的理论依据、阻值确定、开关信号控制策略。对不同电压跌落程度进行仿真,结果表明在电网故障较轻时,仅通过改进控制策略便可完成故障穿越;在电网故障严重时,由控制信号来决定附加硬件电路是否投入,最小化系统的负面影响。

关键词：双馈风力发电机改进控制策略转子串电阻直流卸荷电路故障穿越

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提高DFIG低电压穿越能力的改进控制策略

西华大学学报（自然科学版） 2017年第2期36卷 10-16页

作者：杜健卿朝进陈洪源童新西华大学电气与电子信息学院四川成都610039

双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)并网处发生短路故障时,基于传统crowbar技术的DFIG低电压穿越能力较低,须从电网吸收大量的无功功率,机端电压难以恢复。针对这一技术弊端,提出一种改进的综合控制策略:首先在原有cr... 详细信息

双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)并网处发生短路故障时,基于传统crowbar技术的DFIG低电压穿越能力较低,须从电网吸收大量的无功功率,机端电压难以恢复。针对这一技术弊端,提出一种改进的综合控制策略:首先在原有crowbar技术的基础上引入直流卸荷电路(DC-chopper),在故障时能够抑制直流母线过电压和转子侧过电流;其次在转子侧变换器引入一个定子励磁电流的微分补偿项控制,以提升机组系统轴系机械应力。当电网发生严重故障时,改进的网侧变换器控制策略可将正常运行模式切换到无功支撑模式,从而补偿系统所需无功并为电网提供部分的无功功率。在PSCAD/EMTDC平台搭建DFIG并网的仿真模型,其仿真结果表明,在不同电压跌落程度下,提出的控制策略均能提高DFIG的低电压穿越能力。

关键词：双馈感应发电机 DC—chopper 改进控制策略无功支撑低电压穿越

基于改进网侧控制策略的半直驱风电系统FFRT研究

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南方能源建设 2023年第1期10卷 146-153页

作者：郭江涛陈烁黄丽玲明阳智慧能源集团股份公司广东中山528437

[目的]为改进半直驱风电系统的故障电压穿越(Flexible Fault Ride Through,FFRT)能力,提出采用电网故障时无功优先的改进网侧控制策略。[方法]在分析传统网侧控制策略的基础上,根据最新的故障电压穿越能力测试规程在传统网侧控制加入无... 详细信息

[目的]为改进半直驱风电系统的故障电压穿越(Flexible Fault Ride Through,FFRT)能力,提出采用电网故障时无功优先的改进网侧控制策略。[方法]在分析传统网侧控制策略的基础上,根据最新的故障电压穿越能力测试规程在传统网侧控制加入无功优先控制,在电网暂态故障期间优先向电网注入无功电流支撑电网电压恢复。根据改进网侧控制策略,对电网深度跌落和升高时采用卸荷电路结合改进网侧控制策略实现了风电机组的FFRT仿真运行,结合某项目6 MW半直驱风电机组,采用移动故障电压穿越测试设备进行故障电压现场测试。[结果]测试和仿真结果表明,改进网侧控制策略可提升半直驱风电系统的FFRT运行,无功电流稳定控制。[结论]改进网侧控制策略可在多种对称低电压/高电压故障工况和不对称高电压故障工况下优先向电网注入对应的稳定无功电流,有利于辅助电网电压恢复和提升半直驱风电系统的FFRT能力。

关键词：故障电压穿越改进控制策略无功电流半直驱风电系统卸荷电路

弱并网条件下VSC的自适应型虚拟并网点规划与控制策略

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电气传动 2024年第2期54卷 55-64页

作者：靳丹陟晶辛世金杨建黄亚飞徐清国网白银供电公司甘肃白银730900 国网甘肃省电力公司甘肃兰州730000

电压源换流器(VSC)接入薄弱交流电网时存在系统小扰动稳定性问题,传统控制策略下VSC不得不降低输出功率以维持稳定运行。为提升弱并网VSC的小扰动稳定性,首先基于交流电压外环建立了弱并网VSC稳定性机理的通用分析模型,分析了锁相环(PLL... 详细信息

电压源换流器(VSC)接入薄弱交流电网时存在系统小扰动稳定性问题,传统控制策略下VSC不得不降低输出功率以维持稳定运行。为提升弱并网VSC的小扰动稳定性,首先基于交流电压外环建立了弱并网VSC稳定性机理的通用分析模型,分析了锁相环(PLL)与VSC外环控制间的耦合特性,及其对系统小扰动稳定性的影响机理。在此基础上,提出了一种参数自适应型虚拟并网点控制策略。在PSCAD/EMTDC环境下搭建的弱并网VSC详细开关模型验证了所提控制方法的有效性。

关键词：电压源换流器弱交流电网小扰动稳定性改进控制策略

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DFIG高电压穿越暂态特性分析及控制策略改进

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电机与控制学报 2019年第2期23卷 27-34页

作者：孙丽玲王艳娟许伯强华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

为了研究双馈感应风力发电机(DFIG)的高电压穿越特性,以DFIG数学模型为基础,对基于无源阻尼保护下的DFIG暂态特性进行研究,采用求解状态方程特征根的方法分析了定转子故障分量随限流电阻阻值增加时的变化规律。基于无源阻尼控制能够有... 详细信息

为了研究双馈感应风力发电机(DFIG)的高电压穿越特性,以DFIG数学模型为基础,对基于无源阻尼保护下的DFIG暂态特性进行研究,采用求解状态方程特征根的方法分析了定转子故障分量随限流电阻阻值增加时的变化规律。基于无源阻尼控制能够有效抑制电网电压骤升时转子电流和电磁转矩的冲击,但由于定转子间耦合作用的加强,导致转子控制电压过高;为此,在无源阻尼保护的基础上对转子侧换流器进行控制策略改进,将反映电流耦合及定子磁链变化的附加量加入功率指令值,以减小转子电压。仿真结果验证了理论分析的正确性,基于无源阻尼与改进控制策略相结合的HVRT方式,在抑制转子过电流的同时并不以增加转子控制电压为代价,提高了DFIG的高电压穿越性能。

关键词：双馈感应风力发电机高电压穿越无源阻尼暂态特性改进控制策略

一种改进的双馈感应发电机低电压穿越控制策略

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可再生能源 2014年第8期32卷 1118-1123页

作者：徐玉琴曹璐璐华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

为提高双馈感应发电机的低电压穿越能力,对转子侧换流器考虑了电网故障时定子磁链变化对有功、无功解耦的影响,并将反映电流耦合及定子磁链变化的附加量作为前馈分量加入电流指令值,对传统矢量控制策略进行了改进。对网侧换流器,提出一... 详细信息

为提高双馈感应发电机的低电压穿越能力,对转子侧换流器考虑了电网故障时定子磁链变化对有功、无功解耦的影响,并将反映电流耦合及定子磁链变化的附加量作为前馈分量加入电流指令值,对传统矢量控制策略进行了改进。对网侧换流器,提出一种考虑直流环节两侧功率不平衡及电网电压突变的改进控制策略。仿真验证了改进方案对转子过电压、过电流及直流母线电压波动均有很好的抑制作用,有效提高了双馈机的低电压穿越能力。

关键词：双馈感应发电机低电压穿越电网故障改进控制策略

电压不对称骤升时DFIG暂态特性分析及控制策略改进

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电气传动 2021年第14期51卷 51-56页

作者：李耐心王艳娟孙潇陈曦国网冀北电力有限公司唐山市曹妃甸区供电分公司河北唐山063299

针对双馈感应风力发电机(DFIG)故障穿越问题,传统的研究大多只单独考虑电压对称下降或上升情况,但电压的恢复过程往往伴随着电压的升高,因此研究含电压下降和上升的不对称故障尤为重要。对两种典型不对称骤升故障期间的DFIG瞬态特性进... 详细信息

针对双馈感应风力发电机(DFIG)故障穿越问题,传统的研究大多只单独考虑电压对称下降或上升情况,但电压的恢复过程往往伴随着电压的升高,因此研究含电压下降和上升的不对称故障尤为重要。对两种典型不对称骤升故障期间的DFIG瞬态特性进行了理论推导,给出定子磁链变化规律;在此基础上,针对双闭环控制无法抑制故障期间转子电流和直流母线电压越限问题、Crowbar保护带来的电机失控问题等,提出一种定子串电阻改进控制策略。仿真结果验证了理论分析的正确性,所提控制策略改善了DFIG的瞬态响应,有利于故障电网的恢复。

关键词：双馈感应发电机高电压穿越不对称故障暂态特性改进控制策略

DFIG高电压穿越暂态特性分析及控制策略改进

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电气传动 2021年第1期51卷 40-44,66页

作者：宁日红罗英和李含霜广西电力职业技术学院电力工程学院广西南宁530007 桂林理工大学南宁分校广西桂林541004

针对双馈感应发电机(DFIG)高电压穿越问题,本文详细分析了DFIG在电网电压骤升至恢复期间的磁链变化。在此基础上,从转子侧和电网侧分析了电压突升故障期间DFIG的瞬态特性;提出将前馈补偿分量添加到转子侧换流器功率外环来改进转子侧换... 详细信息

针对双馈感应发电机(DFIG)高电压穿越问题,本文详细分析了DFIG在电网电压骤升至恢复期间的磁链变化。在此基础上,从转子侧和电网侧分析了电压突升故障期间DFIG的瞬态特性;提出将前馈补偿分量添加到转子侧换流器功率外环来改进转子侧换流器的控制策略;为了抑制直流母线电压波动,对网侧换流器进行控制策略改进。仿真结果表明,改进控制策略显著降低了转子电流和直流母线电压的冲击幅度,大大提高了DFIG的瞬态响应。

关键词：双馈感应风力发电机高电压穿越暂态特性改进控制策略