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液压型风力发电机组低电压穿越分层控制研究

机械工程学报 2018年第20期54卷 96-105页

作者：艾超张亚滨陈汉超陈立娟孔祥东燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 燕山大学机械工程学院

为提高液压型风力发电机组的电网适应性和低电压穿越能力,针对机组低电压穿越过程中的能量调控问题,提出一种基于分层控制思想的低电压穿越控制方法,即设计出基于风力机调桨控制的顶层控制、基于变量马达摆角控制的中层控制和基于节流... 详细信息

为提高液压型风力发电机组的电网适应性和低电压穿越能力,针对机组低电压穿越过程中的能量调控问题,提出一种基于分层控制思想的低电压穿越控制方法,即设计出基于风力机调桨控制的顶层控制、基于变量马达摆角控制的中层控制和基于节流阀开度控制的底层控制。为实现机组在控制过程中多变量的协调控制,以风力机弃风最小、惯性储能最大和节流阀能耗最小为优化目标,采用二次规划算法对多目标控制律进行规划,得到了最优控制律。通过AMESim和MATLAB/Simulink软件对多目标控制策略进行仿真分析,利用液压型风力发电机组半物理试验平台对控制律进行了验证。结果表明,所提出的控制方法可以有效降低机组在低电压穿越过程中的剩余能量,降低对发电机的冲击,提高机组的适应性。

关键词：风力发电液压传动分层控制低电压穿越

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适用于并网系统低电压穿越的电压检测算法

电力系统自动化 2015年第5期39卷 122-127页

作者：马聪高峰田昊何国庆李光辉电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 中国电力科学研究院新能源研究所北京市100192

随着新能源并网发电系统大规模的接入,电网从运行安全的角度制定了严格的并网标准。其中,低电压穿越标准要求新能源发电系统具备低电压穿越能力,从而能够在电网故障情况下对其提供支撑。提出了一种适用于新能源并网发电系统低电压穿越... 详细信息

随着新能源并网发电系统大规模的接入,电网从运行安全的角度制定了严格的并网标准。其中,低电压穿越标准要求新能源发电系统具备低电压穿越能力,从而能够在电网故障情况下对其提供支撑。提出了一种适用于新能源并网发电系统低电压穿越的快速电压检测方法,该方法由基于同步参考系锁相环与2个并列运行的检测模块组成,快速检测模块根据追踪的电压最大值点与过零点可在短时间内快速检测出电网电压跌落,准确检测模块则可以在复杂电网情况下得出精确的电压跌落幅度,为并网系统准确、快速响应电网需求提供了有力支撑。仿真与实验结果验证了该方法的有效性与准确性。

关键词：新能源发电低电压穿越电压检测锁相环

基于GB/T33593标准的DG低电压穿越输出特性研究

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电力系统保护与控制 2019年第24期47卷 76-83页

作者：张长久邬小波谢小英国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司

当含分布式电源配电网故障时,需要分布式电源提供电压支撑,要求其具备低电压穿越能力。研究分布式电源的低电压穿越输出特性对配电网故障分析和保护设计具有重要意义。依据《分布式电源并网技术要求》(GB/T33593-2017)建立了分布式电源... 详细信息

当含分布式电源配电网故障时,需要分布式电源提供电压支撑,要求其具备低电压穿越能力。研究分布式电源的低电压穿越输出特性对配电网故障分析和保护设计具有重要意义。依据《分布式电源并网技术要求》(GB/T33593-2017)建立了分布式电源低电压穿越控制指令和控制规则,推导出低电压穿越过程中分布式电源故障等效模型,得出分布式电源低电压穿越输出电流表达式,并阐述了含分布式电源配电网故障分析的基本方法。算例仿真结果验证了建模及理论分析的正确性。

关键词：分布式发电并网逆变器低电压穿越故障分析故障特性

基于MPPT运行模式的光伏发电系统低电压穿越无功控制策略

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太阳能学报 2019年第12期40卷 3426-3434页

作者：解吉蔷杨秀王巨波上海电力学院电气工程学院上海200090 国网上海市电力公司市区供电公司上海200080

针对光伏发电系统通常以单位功率因数运行,造成故障时光伏并网逆变器一定视在功率浪费的现状,提出一种低电压穿越无功控制策略。分析光伏并网逆变器的有功、无功功率解耦控制和其无功功率输出极限,建立光伏逆变器无功功率输出与并网点... 详细信息

针对光伏发电系统通常以单位功率因数运行,造成故障时光伏并网逆变器一定视在功率浪费的现状,提出一种低电压穿越无功控制策略。分析光伏并网逆变器的有功、无功功率解耦控制和其无功功率输出极限,建立光伏逆变器无功功率输出与并网点电压跌落的关系,通过比较故障前光伏阵列发出有功功率与光伏逆变器允许输出最大有功功率,确定光伏发电系统在低电压穿越过程以最大功率模式运行或者以非最大功率模式运行。利用RTDS软件搭建仿真算例,验证该低电压穿越无功控制策略的可行性。

关键词：光伏逆变器低电压穿越无功控制最大功率跟踪实时数字仿真

考虑恢复暂态过程的直驱发电系统低电压穿越模型参数解耦辨识方法

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高电压技术 2021年第10期47卷 3430-3440页

作者：郭强王鹤聂永辉高磊中国电力科学研究院有限公司北京100085 东北电力大学电气工程学院吉林132012

传统的直驱发电系统参数辨识主要是对其变流器PI参数或本体参数进行辨识,而其辨识结果无法描述直驱发电系统低电压穿越过程的动态特性。为了获得准确的直驱风力发电系统低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)模型参数以满足直驱发... 详细信息

传统的直驱发电系统参数辨识主要是对其变流器PI参数或本体参数进行辨识,而其辨识结果无法描述直驱发电系统低电压穿越过程的动态特性。为了获得准确的直驱风力发电系统低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)模型参数以满足直驱发电并网系统的安全可靠的要求,提出一种考虑恢复暂态过程的直驱发电系统的低电压穿越模型参数解耦辨识方法。首先,基于直驱发电系统低电压穿越输出曲线特性,建立了直驱发电系统低电压穿越控制方程,并分析了对网侧PI控制参数和LVRT参数辨识的必要性。其次,针对网侧内环PI控制参数与LVRT参数具有耦合关系的问题,提出直驱发电系统低电压穿越模型参数解耦辨识策略,并基于灵敏度分析得到直驱发电系统各个参数的最优辨识工况。最后利用差分进化算法辨识内环控制器参数与LVRT参数,仿真算例表明所提辨识方法的有效性。

关键词：直驱发电系统低电压穿越灵敏度分析 LVRT参数解耦辨识

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基于低电压穿越控制策略的风电场等值方法

电网技术 2015年第5期39卷 1281-1286页

作者：侯俊贤陶向宇张静孙维真张石倪秋龙中国电力科学研究院北京市海淀区100192 国网浙江省电力公司浙江省杭州市310027

风电场通常包括多台同类型的风电机组,在大电网仿真计算中需要将风电场等值,以减小仿真规模并保证仿真的准确性。提出了基于风电机组低电压穿越特性的风电机组倍乘等值台数确定方法,该方法主要考虑了实际风电场中各风电机组出力不同对... 详细信息

风电场通常包括多台同类型的风电机组,在大电网仿真计算中需要将风电场等值,以减小仿真规模并保证仿真的准确性。提出了基于风电机组低电压穿越特性的风电机组倍乘等值台数确定方法,该方法主要考虑了实际风电场中各风电机组出力不同对风电场等值的影响,基于双馈、全变流类型风电机组在低电压穿越期间的有功、无功控制策略,确定比较合理的等值机组台数,最后将风电场等值为多台出力相同的风电机组。通过对实际风电场的仿真分析表明,在不同控制方式下,综合考虑不同电压跌落水平的有功、无功最佳等值台数是一个范围,进而可以综合确定一个等值台数,以兼顾准确性和保守性。一般情况下,离线仿真可选择最小可能台数,在线仿真可选择有功最佳台数范围内的最小台数。

关键词：风电场等值风电机组低电压穿越仿真模型

电网不对称故障下直驱风电机组低电压穿越技术

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电力系统自动化 2009年第21期33卷 87-91页

作者：赵紫龙吴维宁王伟国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司江苏省南京市210003

分析了直驱风电变流器在电网不对称情况下的表现,提出一种适用于该情况的网侧变流器控制策略,并将其与直流侧Crowbar电路配合,实现电网不对称故障下的低电压穿越。直驱风电机组与电网间的功率交换完全通过变流器实现,电网不对称故障引... 详细信息

分析了直驱风电变流器在电网不对称情况下的表现,提出一种适用于该情况的网侧变流器控制策略,并将其与直流侧Crowbar电路配合,实现电网不对称故障下的低电压穿越。直驱风电机组与电网间的功率交换完全通过变流器实现,电网不对称故障引起的有功功率波动在变流器上表现为直流侧电压大幅波动。控制策略以稳定输出有功功率为目标,基于同步旋转坐标系和正负序分解得出控制模型,并综合考虑电流安全限值、系统复杂程度等问题,给出额定功率附近运行时发生不对称故障的穿越方案。使用MATLAB建立仿真模型,给出不对称故障下的仿真结果,证明方案可行性。

关键词：直驱风力发电不对称故障低电压穿越电压源型变流器

基于机电储能的永磁同步发电机低电压穿越控制策略

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电力系统自动化 2012年第7期36卷 17-21页

作者：田野王冕张艺枥李军杨恩星陈国柱浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 上海电气股份有限公司输配电技术中心上海市200042

从功率流向角度对已有低电压穿越(LVRT)方法进行归纳总结,在此基础上提出一种LVRT控制策略:基于机电储能,利用机侧变流器稳定直流母线电压,网侧变流器实现最大风能跟踪。该控制策略结合散热要求大大降低的制动电阻与变桨距调节技术,可... 详细信息

从功率流向角度对已有低电压穿越(LVRT)方法进行归纳总结,在此基础上提出一种LVRT控制策略:基于机电储能,利用机侧变流器稳定直流母线电压,网侧变流器实现最大风能跟踪。该控制策略结合散热要求大大降低的制动电阻与变桨距调节技术,可以在不增加控制复杂度、不显著增加系统成本的情况下,充分利用风电机组惯性,存储电网电压跌落时系统的不平衡能量,平稳实现LVRT。通过对1.5MW永磁直驱风电系统的MATLAB仿真,验证了所提出的LVRT控制策略的正确性和有效性。

关键词：永磁同步发电机风力发电电压跌落低电压穿越机电储能制动电阻

考虑风电低电压穿越过程的频率最低点量化及其提升方法

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电力系统自动化 2023年第1期47卷 126-134页

作者：花赟玥吴琛黄伟高晖胜辛焕海浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 云南电网有限责任公司云南省昆明市650011

风电大面积进入低电压穿越过程将给新能源电力系统带来持续的有功扰动,且由于风电机组的载荷限制,故障切除后有功恢复缓慢,造成其有功扰动形式并非通常研究中所采用的功率阶跃。目前,针对非阶跃扰动下系统频率特征量化的研究较少,若直... 详细信息

风电大面积进入低电压穿越过程将给新能源电力系统带来持续的有功扰动,且由于风电机组的载荷限制,故障切除后有功恢复缓慢,造成其有功扰动形式并非通常研究中所采用的功率阶跃。目前,针对非阶跃扰动下系统频率特征量化的研究较少,若直接将非阶跃扰动视为阶跃扰动进行分析,将带来较大的分析误差。为此,首先提出一种等效设备法,将非阶跃扰动下系统频率响应转化为一等效系统受到阶跃扰动进行分析;然后,结合等效设备法及设备调频动态的统一结构近似表征方法,对考虑风电低电压穿越过程的系统频率最低点进行量化评估;进一步,针对此类场景优化系统调频参数,提升系统频率最低点;最后,仿真验证了提出的频率最低点的量化评估和提升方法的有效性。

关键词：风电调频非阶跃扰动等效设备法频率最低点低电压穿越

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