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不对称电网故障下双馈风电机组并网运行的实验研究

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第7期53卷 1036-1040页

作者：郑重杨耕耿华清华大学自动化系北京100084

为了在不对称电网故障穿越第2阶段内,维持双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电机组自身不脱网安全运行的同时满足并网导则无功支撑的要求,该文首先确定了转子侧变流器(rotor side converter,RSC)的控制目标及其电... 详细信息

为了在不对称电网故障穿越第2阶段内,维持双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电机组自身不脱网安全运行的同时满足并网导则无功支撑的要求,该文首先确定了转子侧变流器(rotor side converter,RSC)的控制目标及其电流限制条件下的控制优先级,进而设计了RSC相应的电流指令值算法。最后,基于3 kW的DFIG风电实验平台对所提出的不对称电网故障穿越第2阶段内RSC电流指令值算法的有效性进行了实验验证。

关键词：风力发电双馈感应发电机不对称电网故障低电压穿越控制优先级

配置STATCOM的DFIG风电场在不对称电网故障下的控制策略

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中国电机工程学报 2013年第19期33卷 27-38,22页

作者：郑重杨耕耿华清华大学自动化系北京市海淀区100084

该文研究在不对称电网故障穿越的第2阶段,双馈式(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场如何实现"自身不脱网安全运行并同时满足并网导则无功支撑要求"的问题。由于受限于变流器的容量,DFIG机组无法保证在所有故障情况下实现既定... 详细信息

该文研究在不对称电网故障穿越的第2阶段,双馈式(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场如何实现"自身不脱网安全运行并同时满足并网导则无功支撑要求"的问题。由于受限于变流器的容量,DFIG机组无法保证在所有故障情况下实现既定的控制目标。为此,通过引入最优化的方法,分析了变流器容量限制条件下DFIG机组的可控性问题,得到了以电网电压不平衡度所量化表示的可控区,指出为确保在不对称跌落故障较严重时能满足并网导则要求,有必要在DFIG风电场层面配置静止同步补偿器(staticsynchronous compensator,STATCOM)以降低场内DFIG机组的机端电压不平衡度。最后,设计了STATCOM所需容量最小的电压补偿控制策略,并给出了相应的容量匹配方法。仿真结果验证了该文提出的在不对称低电压穿越(lowvoltage ride-through,LVRT)第2阶段DFIG机组可控区的正确性、STATCOM辅助控制策略的有效性以及相应容量匹配方法的可行性。

关键词：风力发电双馈感应发电机不对称电网故障低电压穿越静止同步补偿器容量匹配

不对称电网故障下双馈风力发电机的比例-积分-谐振滑模控制器设计

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电机与控制应用 2017年第9期44卷 110-117,124页

作者：王艾萌张佳郗文远华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003 国网冀北电力有限公司检修分公司北京102488

针对不对称电网故障下,双馈风力发电机的控制策略进行了研究。讨论了电网故障时转子侧变流器(RSC)和网侧变流器(GSC)的控制目标,合理安排了电网严重故障时的控制优先级。基于比例-积分-谐振滑模控制原理设计了机侧和网侧变流器协同控制... 详细信息

针对不对称电网故障下,双馈风力发电机的控制策略进行了研究。讨论了电网故障时转子侧变流器(RSC)和网侧变流器(GSC)的控制目标,合理安排了电网严重故障时的控制优先级。基于比例-积分-谐振滑模控制原理设计了机侧和网侧变流器协同控制方案。通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建了所设计控制方案的仿真模型。仿真结果表明,在电网正常运行的情况下,与传统的矢量控制策略相比,比例-积分-谐振滑模控制策略对输出功率、电流变化的响应更迅速,具有更好的动态性能和抗扰动能力;在电网不对称故障下,能够有效地抑制电磁转矩振荡和直流母线电压波动,提高了双馈式风力发电机的低电压穿越能力。

关键词：双馈风力发电机协调控制不对称电网故障比例-积分-谐振滑模控制器

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不对称电网故障下直流母线电压平衡控制方法

计算机仿真 2023年第5期40卷 162-165,196页

作者：邢阳阳马冬梅党晓圆关正伟重庆移通学院智能工程学院重庆401520

由于在不对称电网故障下直流母线电压不稳定,导致馈入电网的功率发生振荡,对电网的危害较大。提出一种新的直流母线电压平衡控制方法。通过分析光伏电池的等效电路,获取光伏模块相关参数,构建光伏阵列数学模型;采用锁相环技术自动检测... 详细信息

由于在不对称电网故障下直流母线电压不稳定,导致馈入电网的功率发生振荡,对电网的危害较大。提出一种新的直流母线电压平衡控制方法。通过分析光伏电池的等效电路,获取光伏模块相关参数,构建光伏阵列数学模型;采用锁相环技术自动检测跟踪到光伏阵列的最大功率点,并检测电网相位;根据检测结果,采用电压下垂控制方法,结合恒定的滞环宽度获取瞬时电感的电流波形,完成直流母线输出电压的平衡控制。仿真结果表明,在不对称电网故障下使用设计的直流母线电压平衡控制方法的电压波动幅度比传统方法下的波动幅度小,控制效果较好。

关键词：不对称电网故障电压平衡控制直流母线

不对称电网故障下PWM整流器的控制策略的研究

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不对称电网故障下PWM整流器的控制策略的研究

作者：何鸣明浙江大学

学位级别：硕士

电力电子电路中整流器的应用越来越多，功率做的越来越大，而且整流器中不控或者相控占了主要的部分，由于这些整流器功率因数低，谐波含量高，对电网会造成比较大的影响。PWM整流技术是目前最优的整流策略，除了能控制整流电路的单位... 详细信息

电力电子电路中整流器的应用越来越多，功率做的越来越大，而且整流器中不控或者相控占了主要的部分，由于这些整流器功率因数低，谐波含量高，对电网会造成比较大的影响。PWM整流技术是目前最优的整流策略，除了能控制整流电路的单位功率因数和有效的抑制谐波外，还能够实现能量的双向流动。这使得PWM整流器不仅仅是为了取代传统的整流器，而是逐渐有了自己特有的应用领域。如有源电力滤波器、风力、太阳能发电、电力储能系统等。传统PWM整流器控制基本上是用双闭环的控制策略，能够有非常好的控制特性。随着对PWM整流器的研究的深入，国内外的研究开始转向在电网故障下如何对PWM整流器进行控制。本文主要进行了以下研究工作：从PWM整流器电路结构的数学模型出发，在电网电压恒定的情况下对数学模型进行了简化，基于电网电压定向进行了直流母线电压和交流侧输入电流的双闭环控制。从电网远端故障类型和变压器类型的综合分析，得到了用户终端电网的故障类型，并提出3个控制的假设条件。将三相三线制电网作为故障电网，忽略了零序分量。分析了在不对称电网故障下，对PWM整流器不间断运行的影响。提出了正负序电流在各自同步坐标轴的独立控制。用电压、电流和功率三者的关系计算正负序电流的给定。建立了改进以后的双闭环控制系统，能使得PWM整流器在不对称电网下能有稳定的直流输出电压和正弦的交流输入电流。文章还提出了用滤波器和T／4延时计算的方法来分离正负序量的方法。从实现的难易、系统的动态和稳态性能上比较了这两种方法的优缺点。得出了T／4延时计算的方法有比较好的控制效果。最后，在Matlab中对所有的方法进行了对称和不对称电网下的仿真研究。在实验室条件下进行了不对称电网故障的实验验证。比较说明了这几种双闭环控制策略各自的特点。

关键词： PWM整流器双闭环控制正负序分量不对称电网故障滤波器 T/4延时计算仿真

不对称电网故障下DFIG机侧变流器控制研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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电器与能效管理技术 2016年第2期 40-43,58页

作者：郭子雷张海燕秦臻徐强上海电机学院电气学院上海200240

通过分析DFIG机侧变流器系统在不对称电网故障下的运行特性,提出了基于改进PR(比例谐振控制)的DFIG机侧变流器控制策略。通过改进的PR控制器不仅可以有效地减小故障电压产生的负序分量的影响,还能针对特定谐波进行谐波抑制,从而使DFIG... 详细信息

通过分析DFIG机侧变流器系统在不对称电网故障下的运行特性,提出了基于改进PR(比例谐振控制)的DFIG机侧变流器控制策略。通过改进的PR控制器不仅可以有效地减小故障电压产生的负序分量的影响,还能针对特定谐波进行谐波抑制,从而使DFIG机侧变流器在不对称电网故障下能够稳定运行,增强了DFIG机侧变流器的稳定性和可靠性。使用MATLAB/Simulink搭建仿真模型并进行仿真研究。经试验验证,这种控制策略能够有效地消除转子电流谐波分量,抑制定子电流不平衡,能够使DFIG系统在不平衡电压下良好运行。

关键词：不对称电网故障改进的比例谐振控制负序分量谐波抑制

飞轮辅助永磁直驱风电系统不对称电网故障穿越控制

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飞轮辅助永磁直驱风电系统不对称电网故障穿越控制

2013年中国电机工程学会年会

作者：姚骏刘奥林李清陈知前杜红彪输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

新的电网运行规程要求风力发电系统在电网出现严重不对称短路故障时仍能保持不脱网运行,且风电系统可按要求为电网提供暂态支持。本文针对含直流侧并联飞轮储能单元的永磁直驱风力发电系统,从稳定电网故障时直流母线电压以及充分利用网... 详细信息

新的电网运行规程要求风力发电系统在电网出现严重不对称短路故障时仍能保持不脱网运行,且风电系统可按要求为电网提供暂态支持。本文针对含直流侧并联飞轮储能单元的永磁直驱风力发电系统,从稳定电网故障时直流母线电压以及充分利用网侧变换器电流容量实现暂态无功支持的角度出发,设计了含飞轮侧变换器、电机侧变换器以及电网侧变换器的协调控制策略。详细推导并分析了电网不对称故障下发电系统的暂态无功极限,并提出了合适的网侧变换器正负序电流分配措施,为风电场实现暂态过程中无功功率的合理控制提供参考依据。所提控制方案在故障过程中实现直流电压稳定控制的基础上,还可实现系统3种可供选择的独立运行模式,进一步有效提高了系统的低电压穿越运行性能。

关键词：风力发电飞轮储能单元直驱永磁同步发电机不对称电网故障无功极限电流分配

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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不对称电网故障下的光伏逆变器负序电压抑制

电力电子技术 2024年第12期58卷 87-90页

作者：杨乐黎亦凡郭一鸣杨熙载国网陕西省电力有限公司信息通信公司

此处对不对称电网故障情况下新能源光伏逆变器的控制策略进行设计、分析和实验研究。重点研究了不对称电网故障下基于同步坐标系和基于两相静止坐标系的光伏逆变器控制策略。分别从电网同步、功率控制以及电流调节3个方面对这两种坐标... 详细信息

此处对不对称电网故障情况下新能源光伏逆变器的控制策略进行设计、分析和实验研究。重点研究了不对称电网故障下基于同步坐标系和基于两相静止坐标系的光伏逆变器控制策略。分别从电网同步、功率控制以及电流调节3个方面对这两种坐标系下控制策略的工作原理及实现方法进行了详细设计和分析。搭建了基于TMS320F28335的实验平台,对所研究的控制策略进行实验验证。实验结果表明,基于静止坐标系的逆变器控制策略不仅控制效果较好,而且控制结构简单。

关键词：逆变器不对称电网故障负序电压

三相并网变流器在电网不对称故障时的有功功率安全运行区域

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中国电机工程学报 2018年第20期38卷 6110-6118页

作者：熊浩杜雄孙鹏菊籍勇亮输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 国网重庆电力公司电力科学研究院重庆市渝北区401123

当电网发生不对称故障时,向电网注入有功功率可以减小有功缺额,避免大面积甩负荷。为了在保证变流器自身安全的前提下最大限度地注入有功功率,综合考虑电压源型变流器在不对称故障时可能面临的直流母线过压、过流、有功功率二倍频波动... 详细信息

当电网发生不对称故障时,向电网注入有功功率可以减小有功缺额,避免大面积甩负荷。为了在保证变流器自身安全的前提下最大限度地注入有功功率,综合考虑电压源型变流器在不对称故障时可能面临的直流母线过压、过流、有功功率二倍频波动等问题,分析变流器的安全运行区域。根据安全运行区域,得到在不同故障类型、不同跌落程度下最大有功功率输出能力的解析表达式。另外,将有功功率波动不再简单地限制为0,而是限制在安全允许范围内,较大程度地提升了最大有功功率输出能力,如在单相接地故障下相对增大的百分比最高可达45%。仿真和实验结果证明了有功功率安全运行区域以及最大有功功率输出能力提升的结论。将安全运行区域分析结论应用于电网故障时的最大相电流最小化的优化控制。

关键词：并网变流器不对称电网故障最大有功功率安全运行区域优化控制