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基于减载控制的光伏电站主动频率响应方法

可再生能源 2024年第7期 972-978页

作者：韩平平陆中来张征凯谢毓广李金中马伟新能源利用与节能安徽省重点实验室(合肥工业大学) 国网安徽省电力有限公司国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

传统光伏发电系统通常运行在最大功率点，不对电网频率改变进行响应，不能为抑制电网频率变化提供有功功率，随着光伏渗透率的提升，对电网的安全稳定运行产生影响，因此光伏等新能源设备应具有响应系统频率变化的能力。文章采用减载控... 详细信息

传统光伏发电系统通常运行在最大功率点，不对电网频率改变进行响应，不能为抑制电网频率变化提供有功功率，随着光伏渗透率的提升，对电网的安全稳定运行产生影响，因此光伏等新能源设备应具有响应系统频率变化的能力。文章采用减载控制，在不改变主电路结构、逆变器并网策略，不增设储能设备的情况下实现系统频率的响应。首先通过设置主从阵列得到当前最大功率运行点，实现减载控制；然后针对频率改变，通过设置频率-减载率对应关系，实现有功功率输出的改变，对系统进行有功支撑；最后通过半实物仿真平台进行仿真，验证了结果的有效性。

关键词：光伏减载控制频率响应控制有功支撑

基于减载风电和储能的双层模型预测控制风电波动平抑策略

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电气自动化 2024年第2期46卷 76-79页

作者：钟诚田得池初文昊陈继开吴星昭东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 国网唐山供电公司河北唐山063000

储能在平抑风电功率快速波动过程中频繁地充放电和过高地放电将深度影响储能寿命。为此,提出一种减载风电和储能协同平抑风电功率的方法,利用减载风电出力来减小储能充放电切换次数和放电深度。建立风储系统模型,利用双层模型预测控制... 详细信息

储能在平抑风电功率快速波动过程中频繁地充放电和过高地放电将深度影响储能寿命。为此,提出一种减载风电和储能协同平抑风电功率的方法,利用减载风电出力来减小储能充放电切换次数和放电深度。建立风储系统模型,利用双层模型预测控制优化方法:上层控制基于风功率预测数据进行滚动优化,在满足风电并网波动要求基础上,以储能和减载风电总出力最小为目标函数,通过模型预测控制方法求得储能和减载风电总功率;下层控制以储能功率变化率最小和出力能力最大为目标函数,通过模型预测控制方法分配储能和减载风电出力。最后对某风电场进行仿真研究。结果表明,所提控制策略使储能寿命和出力能力得到有效提升。

关键词：风储系统减载控制模型预测控制风电功率波动功率平抑

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含风光出力随机性的独立微电网二次频率控制

太阳能学报 2024年第1期45卷 523-533页

作者：钟诚姜志富张翔宇陈继开李扬现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林132012 东北电力大学电气工程学院吉林132012

针对风、光发电随机性的问题,提出一种考虑新能源减载参与二次调频的模型预测控制方法。建立包含随机功率扰动的扩展状态矩阵,采用卡尔曼滤波估算随机未知扰动;依据风、光最大可用功率,建立实时变约束,避免机组功率越限;设置合理的权重... 详细信息

针对风、光发电随机性的问题,提出一种考虑新能源减载参与二次调频的模型预测控制方法。建立包含随机功率扰动的扩展状态矩阵,采用卡尔曼滤波估算随机未知扰动;依据风、光最大可用功率,建立实时变约束,避免机组功率越限;设置合理的权重系数,优先风、光发电出力参与二次调频;通过求解变约束二次规划问题,获得各个机组的优化调频功率。最后,建立含多个光伏、风电的微电网模型,在不同场景下与常规二次调频方法进行对比仿真。仿真结果表明,所提方法能提高系统频率恢复速度,减小系统频率波动,尤其在风、光发电剧烈波动场景下。

关键词：二次调频模型预测控制独立微电网减载控制随机扰动观测

基于变下垂系数的风电全直流输电系统一次调频协调控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 55-64页

作者：苏嘉豪蔺红樊艳芳新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830000

风电场经直流汇集-直流送出的风电全直流输电系统中,直流系统的存在会解耦风电场和受端电网的频率耦合,在传统控制策略下对受端电网频率支撑能力弱。为此,提出一种针对风电全直流输电系统的一次调频变下垂协调控制策略。首先,提出基于Lo... 详细信息

风电场经直流汇集-直流送出的风电全直流输电系统中,直流系统的存在会解耦风电场和受端电网的频率耦合,在传统控制策略下对受端电网频率支撑能力弱。为此,提出一种针对风电全直流输电系统的一次调频变下垂协调控制策略。首先,提出基于Logistic函数的电压-频率变下垂频率传递策略,以直流系统电压为媒介,建立起电网频率与风电场功率的耦合关系。基于该频率传递策略,构建了由受端换流站的变下垂虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制、直流升压站的改进双闭环控制及风力发电机的变下垂减载控制组成的风电全直流输电系统一次调频协调控制策略,实现系统无通信传递频率并参与电网一次调频。最后,利用Matlab/Simulink软件搭建风电全直流输电系统仿真模型,在不同工况下进行仿真验证。仿真结果表明,所提控制策略能使风电场在不依赖远端通信的情况下实现对电网的一次调频,同时,有效减小了调频过程中直流电压的波动幅度。

关键词：全直流输电系统一次调频变下垂控制虚拟同步发电机减载控制协调控制

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基于减载系数变化的风电机组一次调频控制

电力自动化设备 2022年第8期42卷 119-125,139页

作者：曾雪洋张纯王顺亮李小鹏刘天琪国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 四川大学电气工程学院四川成都610065

风电机组参与电网一次调频对提高高比例风电并网系统的频率调节能力具有重要意义。分析风电机组传统一次调频控制下超速减载控制的功率跟踪曲线与下垂控制间的交互影响机制,结果表明该交互影响不能充分释放风电机组减载控制储备的备用功... 详细信息

风电机组参与电网一次调频对提高高比例风电并网系统的频率调节能力具有重要意义。分析风电机组传统一次调频控制下超速减载控制的功率跟踪曲线与下垂控制间的交互影响机制,结果表明该交互影响不能充分释放风电机组减载控制储备的备用功率,削弱了风电机组的调频能力;为了消除该交互影响,提出基于减载系数变化的风电机组一次调频控制策略,并给出一次调频参数设置方法。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真算例,结果表明,所提控制策略能够很好地消除该交互影响,其频率改善效果优于传统一次调频控制。

关键词：风电机组减载控制一次调频控制交互影响减载系数变化

北京新机场线辅助逆变器错时启动和减载控制研究

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铁道机车车辆 2023年第1期43卷 164-168页

作者：王爽李晓明赵洪涛李彬王宇超中车长春轨道客车股份有限公司长春130062

文中主要研究北京新机场线辅助逆变器的错时启动和减载控制。通过列车网络控制及诊断系统(Train Control and Monitoring System,TCMS)的逻辑控制,实现并网供电方案中辅助逆变器的错时启动,保证所有辅助逆变器向整列车的供电母线输出同... 详细信息

文中主要研究北京新机场线辅助逆变器的错时启动和减载控制。通过列车网络控制及诊断系统(Train Control and Monitoring System,TCMS)的逻辑控制,实现并网供电方案中辅助逆变器的错时启动,保证所有辅助逆变器向整列车的供电母线输出同相位的中压380 V,避免多台辅助逆变器同时启动,造成辅助逆变器的同步失败。TCMS根据辅助逆变器故障数量,通过减载控制来调整负载的情况,保证整车设备的工作需求,并避免中压负载超负荷对辅助逆变器造成不良影响。

关键词：错时启动列车网络控制及诊断系统辅助逆变器并网供电减载控制

抑制风机超速脱网的永磁风电场经柔直系统并网的受端交流故障穿越控制策略

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电气应用 2024年第3期43卷 93-104页

作者：王健戎永胜徐迦勒现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012 国网吉林省电力有限公司吉林供电公司吉林吉林132012

永磁风电场经柔直外送的系统发生受端交流电压跌落时,利用转子储能进行风机减载控制的策略可能存在超速脱网问题。对此,提出一种抑制转子超速脱网的风电场减载控制策略。该策略通过转子转速与风机有功功率的关系,对风电机组减载期间的... 详细信息

永磁风电场经柔直外送的系统发生受端交流电压跌落时,利用转子储能进行风机减载控制的策略可能存在超速脱网问题。对此,提出一种抑制转子超速脱网的风电场减载控制策略。该策略通过转子转速与风机有功功率的关系,对风电机组减载期间的最小有功功率整定,确定风电场的最小有功输出,尽可能地减小直流两侧不平衡功率。严重故障时与直流卸荷电阻配合,快速减载的同时减小卸荷电阻承担的容量。搭建了基于某型号的永磁风电机组构成的风电场经柔直外送的仿真模型,对所提控制策略与传统控制策略进行仿真对比分析,验证了所提控制策略的有效性。

关键词：故障穿越减载控制转子储能功率整定

基于自适应系数的双馈风电机组调频控制策略及参数优化

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电气应用 2024年第5期43卷 40-49页

作者：杨易茗现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012

风电联网比例逐年提高,然而传统风电机组不具备双向调频的能力,仅靠系统中火电机组调节系统的供需关系已经无法满足频率质量要求,风电机组参与调频成为一种有效的频率调节手段。在分析双馈风力发电机频率双向调节的基础上,考虑系统运行... 详细信息

风电联网比例逐年提高,然而传统风电机组不具备双向调频的能力,仅靠系统中火电机组调节系统的供需关系已经无法满足频率质量要求,风电机组参与调频成为一种有效的频率调节手段。在分析双馈风力发电机频率双向调节的基础上,考虑系统运行状态整定了惯性系数和下垂系数。提出了变系数调频控制策略,采用粒子群算法优化了风电机组参与调频的减载率。仿真结果表明,所提出的控制策略和减载率优化方法,在频率质量和经济上都具有明显的优势。

关键词：双馈风力发电机虚拟惯性减载控制频率调整自适应系数

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海上漂浮式风力机变桨距减载控制研究

现代电子技术 2023年第22期46卷 9-15页

作者：张志鹏宋伟程志江王智强新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830046 新疆大学可再生能源发电与并网技术教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830046

海上漂浮式风力机在受到风浪载荷作用,会引起漂浮式海上风机的叶尖位移和平台运动,造成载荷变化,使得风机的稳定性变差。为减小风机受到的载荷影响,基于Coleman坐标变化,提出一种基于模糊PID算法独立变桨距控制策略,利用模糊控制器对PI... 详细信息

海上漂浮式风力机在受到风浪载荷作用,会引起漂浮式海上风机的叶尖位移和平台运动,造成载荷变化,使得风机的稳定性变差。为减小风机受到的载荷影响,基于Coleman坐标变化,提出一种基于模糊PID算法独立变桨距控制策略,利用模糊控制器对PID参数进行在线整定。通过FAST与Matlab/Simulink联合仿真,结果表明:提出的基于模糊PID独立变桨距控制技术有效减小了由漂浮式平台的晃动引起的载荷,提高了平台稳定性;对由叶片摆动引起的载荷有一定的减载作用;同时降低了漂浮式海上风力机塔基载荷,提高了风机的稳定性。

关键词：海上漂浮式风力机独立变桨距减载控制 Coleman变换 d-q变换模糊控制理论气动载荷