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适用于低电压穿越仿真的风电场内集电线路等值方法

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电力系统自动化 2016年第8期40卷 51-56页

作者：陈钊夏安俊汪宁渤乔颖马彦宏甘肃省新能源并网运行控制重点实验室甘肃省电力公司风电技术中心甘肃省兰州市730050 清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京市100084 国网甘肃省电力公司甘肃省兰州市730030

以二机并联模型为基础,提出了一种适用于低电压穿越(LVRT)仿真的风电场内集电线路的等值方法。以电网电压跌落期间风电场并网点的无功输出量一致为原则对线路的电抗进行等效;以风电场内线路的有功损耗相等为原则对线路的电阻进行等效。... 详细信息

以二机并联模型为基础,提出了一种适用于低电压穿越(LVRT)仿真的风电场内集电线路的等值方法。以电网电压跌落期间风电场并网点的无功输出量一致为原则对线路的电抗进行等效;以风电场内线路的有功损耗相等为原则对线路的电阻进行等效。经过集电线路阻抗变换后,风电场等效为一台经过一等值阻抗直接连接到公共连接点(PCC)的单机等值模型。该方法适用于干线式、放射式和混合式集电线路拓扑的等值,且计算所得线路阻抗参数恒定,便于实际应用。仿真结果表明,在电网故障期间,等值模型具有很高的精度。

关键词：风电场集电线路等值模型低电压穿越

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基于定子串联动态电抗的综合低电压穿越策略

电网技术 2018年第11期42卷 3760-3767页

作者：姜惠兰贾燕琪周陶周照清张驰智能电网教育部重点实验室(天津大学)

双馈异步风力发电机对电网电压扰动比较敏感,其低电压穿越技术仍是目前研究的热点问题。针对定子串联电抗穿越方式电抗取值小难以有效抑制故障过电流,取值大又限制转子侧变流器功率控制能力的矛盾,提出一种基于定子串联动态电抗的综合... 详细信息

双馈异步风力发电机对电网电压扰动比较敏感,其低电压穿越技术仍是目前研究的热点问题。针对定子串联电抗穿越方式电抗取值小难以有效抑制故障过电流,取值大又限制转子侧变流器功率控制能力的矛盾,提出一种基于定子串联动态电抗的综合低电压穿越策略,在理论分析定子串联电抗值及切换时刻合理整定方法的基础上,制定了大、小电抗双模式切换的低电压穿越方案。为进一步提高穿越性能,大电抗模式下RSC采用暂态磁链主动衰减控制策略以尽快进入小电抗阶段,小电抗模式下RSC采用无功支撑为主、有功为辅的功率协调控制策略。仿真结果表明,所给出的穿越策略有效抑制了故障期间转子过电流,提高了DFIG的无功输出能力,同时降低了电压恢复期间的电抗切除冲击。

关键词：双馈风力发电机低电压穿越定子串联动态电抗磁链主动衰减控制功率协调控制

不对称电压跌落下虚拟同步机改进低电压穿越控制策略

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电力系统保护与控制 2022年第16期50卷 76-85页

作者：丁一凡季亮常潇洪启腾李振坤米阳郭佳龙上海电力大学电气工程学院上海200090 国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030001 英国思克莱德大学英国格拉斯哥G11XQ

虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator,VSG)是提高以新能源为主体的新型电力系统稳定性的有效途径。应用于逆变型新能源(Inverter-InterfacedRenewableGeneration,IIRG)并网的虚拟同步机在不对称电压跌落情况下可能丧失VSG特性,并... 详细信息

虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator,VSG)是提高以新能源为主体的新型电力系统稳定性的有效途径。应用于逆变型新能源(Inverter-InterfacedRenewableGeneration,IIRG)并网的虚拟同步机在不对称电压跌落情况下可能丧失VSG特性,并因低压穿越能力不足或电压电流越限而导致切机,危害电力系统安全稳定运行。对此,提出了一种新型VSG控制策略。该方法在不对称电压跌落情况下,既能持续提供系统惯性和阻尼,又能提供主动电压支撑,有效提高VSG低压穿越能力,并保证扰动下的系统稳定性。首先,分析了传统VSG在不平衡电压跌落情况下的响应特性。然后,提出了一种基于平衡电流的改进VSG控制结构,将传统VSG单电流环控制改为双电流环控制,维持VSG在电压跌落条件下的惯性阻尼特性,并实现对正负序分量的精准控制。接着,基于改进的双电流环控制拓扑,在逆变器安全运行条件下,对正负序参考电流整定方法进行优化,以实现VSG主动电压支撑和电流限幅。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台,验证了所提控制策略在多种系统运行条件下的响应特性及有效性。

关键词：虚拟同步机不对称电压跌落电压支撑能力低电压穿越电流限幅

基于全功率变流器的失速型风电机组低电压穿越改造

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电力系统自动化 2013年第6期37卷 1-6页

作者：黄伟煌付勋波胡书举许洪华中国科学院电工研究所北京市100190 中国科学院研究生院北京市100080 中国科学院风能利用重点实验室北京市100190

提出了一种基于变流器的失速型风电机组低电压穿越改造方案。该方案采用全功率背靠背变流器,机侧变流器稳定定子电压,网侧变流器稳定直流母线电压并发出无功电流,实现了机组在电压跌落期间的有功平衡和无功补偿。结合失速型风电机组的特... 详细信息

提出了一种基于变流器的失速型风电机组低电压穿越改造方案。该方案采用全功率背靠背变流器,机侧变流器稳定定子电压,网侧变流器稳定直流母线电压并发出无功电流,实现了机组在电压跌落期间的有功平衡和无功补偿。结合失速型风电机组的特点,提出了一种以稳定定子电压为控制目标的机侧控制策略,并设计了电压电流双闭环控制来抑制机侧滤波电路带来的振荡。在MATLAB/Simulink中建立了780kW失速型风电机组仿真模型,并在110kW电机平台上进行了实验,验证了方案的可行性。

关键词：失速型风电机组全功率变流器低电压穿越定子电压控制双闭环控制

适应多类型故障的双馈风电机组低电压穿越综合控制策略

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电力系统自动化 2013年第5期37卷 23-28,133页

作者：蔚芳刘其辉谢孟丽张建华新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学北京市102206

随着风电机组装机容量的快速增长,电网对风电场的并网要求不断提高。为了实现不同电网故障(对称、不对称)下的低电压穿越(LVRT)及对电网的无功支撑,文中在全面分析目前国内外风电LVRT技术研究现状及不足的基础上,针对双馈风电机组提出... 详细信息

随着风电机组装机容量的快速增长,电网对风电场的并网要求不断提高。为了实现不同电网故障(对称、不对称)下的低电压穿越(LVRT)及对电网的无功支撑,文中在全面分析目前国内外风电LVRT技术研究现状及不足的基础上,针对双馈风电机组提出了一种集成软、硬件方案的LVRT综合控制策略。该策略中具有优化投切判据的撬棒(Crowbar)保护电路可根据电网故障类型自动判断投入、切出时间,具有更强的灵活性及适用性;增加无功输出补偿目标的网侧变流器不对称控制的软件方案,使双馈风电机组在故障期间具有无功支撑能力。通过电压跌落发生器模拟电网三相短路和两相接地短路,在一台30kW的双馈风电机组试验平台上进行了实验研究,验证了所提出策略的正确性与有效性。

关键词：双馈风电机组低电压穿越变流器转子快速短接保护综合控制策略

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双馈风电机组低电压穿越参考功率优化整定

电网技术 2015年第10期39卷 2772-2779页

作者：王健严干贵郑超沈清坤李放华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 中国电力科学研究院北京市海淀区100192

在综合双馈风电机组已有低电压穿越方法的基础上,提出一种双馈风电机组低电压穿越参考功率优化整定方法。在详细分析电压跌落引发crowbar保护动作后的双馈风电机组机电暂态过程的基础上,根据转子运动方程,推导了电压跌落持续期间双馈感... 详细信息

在综合双馈风电机组已有低电压穿越方法的基础上,提出一种双馈风电机组低电压穿越参考功率优化整定方法。在详细分析电压跌落引发crowbar保护动作后的双馈风电机组机电暂态过程的基础上,根据转子运动方程,推导了电压跌落持续期间双馈感应发电机不发生超速脱网的条件,给出了双馈感应发电机参考功率的整定计算公式。基于PSCAD/EMTDC V4.2.0仿真软件,搭建了某型号1.5 MW双馈风电机组的低电压穿越仿真模型。仿真结果表明,在电压跌落持续期间,所提出的参考功率整定方法既能减轻双馈感应发电机转速增加程度,又能使双馈感应发电机向电网发出一定无功功率,进而验证了所提方法的有效性。

关键词：双馈风电机组低电压穿越 crowbar保护超速机电暂态

计及低电压穿越的双馈感应发电机三相短路运算曲面法

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电力系统自动化 2015年第18期39卷 49-54 61,61页

作者：王强钢周念成李喜兰谢光莉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400044 国网福建省电力有限公司电力经济技术研究院福建省福州市350012

分析了常规电源对双馈感应发电机(DFIG)的电压支撑作用,将DFIG接入点以外的系统进行戴维南等值,利用DFIG短路电流周期分量与计算电抗、开路电压的关系曲面,提出了DFIG接入电网的短路电流运算曲面法。针对撬棒投入和未投入时DFIG的暂态... 详细信息

分析了常规电源对双馈感应发电机(DFIG)的电压支撑作用,将DFIG接入点以外的系统进行戴维南等值,利用DFIG短路电流周期分量与计算电抗、开路电压的关系曲面,提出了DFIG接入电网的短路电流运算曲面法。针对撬棒投入和未投入时DFIG的暂态特性差异,以转子电流峰值为撬棒投入的判据,分析撬棒动作与故障后DFIG端电压关系;考虑转子励磁控制和撬棒动作延时,推导了DFIG三相短路电流计算式;制定不同时刻DFIG三相短路电流与计算电抗、开路电压运算曲面,给出计及低电压穿越的DFIG短路运算曲面法计算步骤,通过仿真验证该方法的正确性。

关键词：短路电流双馈感应发电机低电压穿越运算曲面

动态调整转子撬棒阻值的双馈风电机组低电压穿越方法

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电力系统自动化 2018年第1期42卷 125-131页

作者：姜惠兰范中林陈娟智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072

双馈感应发电机(DFIG)等大型电力电子发电设备接入电网,改变了电力系统源端的暂态特性。在系统故障下,为保证DFIG不脱网运行,常采用转子撬棒保护电路完成低电压穿越(LVRT)。DFIG的暂态特性与故障发生时刻和故障程度有关,传统固定阻值的... 详细信息

双馈感应发电机(DFIG)等大型电力电子发电设备接入电网,改变了电力系统源端的暂态特性。在系统故障下,为保证DFIG不脱网运行,常采用转子撬棒保护电路完成低电压穿越(LVRT)。DFIG的暂态特性与故障发生时刻和故障程度有关,传统固定阻值的撬棒电路很难保证不同故障下的LVRT。从时域角度推导了撬棒投入后的暂态转子电流表达式,并提出了基于动态调整转子撬棒阻值的DFIG的LVRT方案,制定了转子撬棒自适应控制策略及阻值整定方法。仿真分析了不同电压跌落深度下所提方案的LVRT特性。结果表明,所提方法不仅能够满足不同电压跌落深度下的转子电流和直流母线电压,而且降低了撬棒投入次数及时间。

关键词：双馈感应发电机自适应控制低电压穿越转子撬棒

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计及低电压穿越影响的感应电动机动态分群

电工技术学报 2024年第7期39卷 2001-2016,2032页

作者：潘学萍王卫康陈海东孙晓荣郭金鹏河海大学能源与电气学院南京211100

随着新能源的大规模广泛并网,其对感应电动机动态等值建模的影响值得关注。该文提出了新能源电力系统中感应电动机动态分群新方法。分析了感应电动机与电网的交互作用,提出在现有基于感应电动机动态相似性分群的基础上,同时考虑机端电... 详细信息

随着新能源的大规模广泛并网,其对感应电动机动态等值建模的影响值得关注。该文提出了新能源电力系统中感应电动机动态分群新方法。分析了感应电动机与电网的交互作用,提出在现有基于感应电动机动态相似性分群的基础上,同时考虑机端电压动态相似性的分群可提高感应电动机动态等值精度。针对高比例新能源电力系统,研究发现感应电动机附近有新能源机组,且部分新能源机组在故障期间进入低电压穿越(LVRT)时,这些感应电动机动态特性具有显著差异。为此提出新能源电力系统中考虑感应电动机端口电压跌落深度的动态分群方法。算例分析表明,该文提出的兼顾感应电动机端口电压动态相似性以及端口电压跌落深度的分群方法具有较高的等值精度,且适应性强。

关键词：感应电动机动态等值新能源电力系统动态相似性低电压穿越