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高压直流输电系统下风电集群并网分析与故障穿越能力研究

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陕西电力 2015年第8期43卷 6-11,16页

作者：黄坤胡立锦杨永全刘明梁姗姗国网南平供电公司福建南平353000 国网重庆市电力公司经济技术研究院重庆410021 武汉大学电气工程学院湖北武汉430072

大型风电场集群式多端单点直接并入特高压直流输电系统,从而实现大规模风电远距离、大容量外送,以缓解能源紧张、优化能源布局。但是当网侧高压直流受端系统出现扰动或故障时,直流线路传输功率不平衡将导致送端直流电压抬升,风电系统面... 详细信息

大型风电场集群式多端单点直接并入特高压直流输电系统,从而实现大规模风电远距离、大容量外送,以缓解能源紧张、优化能源布局。但是当网侧高压直流受端系统出现扰动或故障时,直流线路传输功率不平衡将导致送端直流电压抬升,风电系统面临崩溃和脱网的危险。基于此,考虑在直流侧设置卸荷回路,以直流电压垂直变化率控制卸荷回路以平衡扰动模式下超出系统稳定运行标准的功率差,同时使风电集群具备一定的整体故障穿越能力。通过建模仿真,验证了该设计的有效性和可行性。

关键词：高压直流输电系统风力发电故障穿越能力

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风电场故障穿越能力研究

云南电力技术 2010年第5期38卷 15-17页

作者：廖绍谦杨金明广东电网公司汕头供电局广东汕头515041 华南理工大学电力学院广东广州510640

一定规模的风电场接入局部电网后会带来电压稳定问题,影响电力系统稳定。而从风机保护的角度而言,需要考虑电力系统发生故障时,风力发电机组对电力系统的暂态响应。以恒速恒频笼型异步机和变速恒频双馈绕线式电机作为发电机的风电场,对... 详细信息

一定规模的风电场接入局部电网后会带来电压稳定问题,影响电力系统稳定。而从风机保护的角度而言,需要考虑电力系统发生故障时,风力发电机组对电力系统的暂态响应。以恒速恒频笼型异步机和变速恒频双馈绕线式电机作为发电机的风电场,对并入电网后发生故障的穿越能力进行分析研究,建立风力发电系统模型,采用PSCAD进行仿真。

关键词：并网风电场故障穿越能力定速异步发电机变速双馈感应机

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风电场故障穿越能力的研究

风电场故障穿越能力的研究

提高通过柔性直流输送风电系统故障穿越能力协调控制研究

中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会

作者：黄华章杨金明华南理工大学电力学院

关键词：并网风电场故障穿越能力定速异步发电机变速双馈感应机

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提高通过柔性直流输送风电系统故障穿越能力协调控制研究

无差拍控制提高变速异步风力发电系统的故障承受能力(英文)

2015年云南电力技术论坛

作者：游广增李宇骏云南电网规划研究中心浙江大学电气工程学院

为了提高通过柔性直流输电并网风电故障穿越能力,本文推荐了一种协调控制策略。该策略包括直流电容和DFIG协同控制策略。在交流侧发生故障时,网侧的VSC（GSVSC）转为限电流控制模式,采用该模式能够防止换流器过电流。另外,两端VSC交流... 详细信息

为了提高通过柔性直流输电并网风电故障穿越能力,本文推荐了一种协调控制策略。该策略包括直流电容和DFIG协同控制策略。在交流侧发生故障时,网侧的VSC（GSVSC）转为限电流控制模式,采用该模式能够防止换流器过电流。另外,两端VSC交流系统频率将通过WFVSC变频控制实现人工耦合,从而可以省去直流两端配置通信装置。最后,根据直流电压升高情况,双馈风机自动减小功率输出,从而降低直流电压,这样提高了直流系统的稳定性。本文对双馈风机的不同控制参数对系统故障穿越能力的影响做了比较,仿真结果验证了推荐协调控制策略的有效性。

关键词：双馈风机故障穿越能力直流电容柔性直流输电

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电力系统自动化 2007年第22期31卷 50-55,69页

作者：马立克王成山天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室天津市300072

变速风力发电机对于电网扰动、故障以及电网电压跌落非常敏感,当上述情况发生时风力发电机将从电网切除,直到电网恢复正常才能重新投入运行。如何在电网发生扰动时保持风力发电机的正常运行是一个有挑战性的课题。未来的电网规范甚至要... 详细信息

变速风力发电机对于电网扰动、故障以及电网电压跌落非常敏感,当上述情况发生时风力发电机将从电网切除,直到电网恢复正常才能重新投入运行。如何在电网发生扰动时保持风力发电机的正常运行是一个有挑战性的课题。未来的电网规范甚至要求在电网发生故障时风力机组仍能保持运行,这就要求必须安装保证风电机组低电压运行的控制装置。文中针对采用全载换流器与电网进行连接的异步风力发电机组提出了相应的风电机组低电压控制器及控制策略,无须进行硬件改造即可实现电网故障情况下风电机组不退出运行。其中,风电机组电气子系统控制器基于无差拍控制策略进行设计。算例给出了300kW的风电机组在30%电压跌落情况下的暂态过程,没有加入控制器之前风电机组将停机,加入之后则可以保持运行,验证了所提方法的正确性。

关键词：风力发电系统无差拍控制变速风力机故障穿越能力

电网故障时模块化多电平换流器型高压直流输电系统的分析与控制

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高电压技术 2013年第5期39卷 1238-1245页

作者：管敏渊徐政潘武略张静郑翔浙江大学电气工程学院杭州310027 浙江省电力公司杭州310007

电网故障条件下模块化多电平换流器型高压直流输电系统的控制策略是目前亟需进行的一个研究课题。为此,基于Kirchhoff定律,给出了描述模块化多电平换流器(MMC)交流侧和直流侧动态特性的通用动态数学模型。该模型不仅适用于交流电网对称... 详细信息

电网故障条件下模块化多电平换流器型高压直流输电系统的控制策略是目前亟需进行的一个研究课题。为此,基于Kirchhoff定律,给出了描述模块化多电平换流器(MMC)交流侧和直流侧动态特性的通用动态数学模型。该模型不仅适用于交流电网对称状态,而且适用于交流电网不对称故障状态,并考虑了换流变压器漏感的影响。根据对称分量法将换流器的通用动态数学模型分解为包含正序和负序分量的2个子系统,引入了换流器的正序和负序电流矢量解耦控制器以及外环功率控制器,可以实现在交流电网正常以及故障状态下对模块化多电平换流器型高压直流(MMC-HVDC)输电系统的有效控制。设计了电网故障期间MMC输送功率的动态限幅控制,可以根据故障的种类和程度调节输送功率的限幅值,防止开关器件过载。指出了总直流电流在3个相单元之间的分配在交流系统对称状态下是基本均匀的,而在交流系统不对称故障状态下是不均匀的。仿真结果验证了所设计的电网故障时MMC-HVDC控制器的有效性和正确性。

关键词：电压源换流器 VSC 基于电压源换流器的高压直流输电柔性直流输电模块化多电平换流器 MMC 电网故障功率限幅故障穿越能力

具备故障电流对称清除能力的双向开关钳位式全桥子模块

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电网技术 2021年第7期45卷 2596-2603页

作者：王琛陶建业王毅许同魏晓光王新颖先进输电技术国家重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司) 北京市昌平区102209 河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003

实现对直流侧故障的快速隔离与穿越是基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的直流输电系统亟需解决的问题。在对现有子模块进行归纳与改进的基础上,提出了一种双向开关钳位式全桥子模块(bidirectional switch clam... 详细信息

实现对直流侧故障的快速隔离与穿越是基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的直流输电系统亟需解决的问题。在对现有子模块进行归纳与改进的基础上,提出了一种双向开关钳位式全桥子模块(bidirectional switch clamped full bridge sub-module,BCFSM),该子模块具备直流短路故障电流对称清除能力,闭锁后可引导故障电流对桥臂内所有电容进行串联充电,从而快速清除故障电流并保证闭锁期间桥臂内电容电压的均衡。同时,由于双向开关兼具钳位与旁路通道作用,与其他具备故障穿越能力的子模块相比,BCFSM具有良好的经济性。基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明,BCFSM-MMC可快速清除直流短路故障电流,且能够快速重启,具有高直流故障穿越可靠性的同时降低了换流站的建造与运行成本。

关键词：模块化多电平换流器故障穿越能力对称清除能力快速重启经济性分析

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笼型机风电场STATCOM的统一控制策略

太阳能学报 2014年第11期35卷 2306-2312页

作者：王生铁田桂珍刘广忱魏新迟内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080

针对常规矢量控制策略存在的问题,提出结合常规矢量控制、间接转矩控制和负序电压前馈控制的笼型机风电场静止同步补偿器(STATCOM)统一控制策略。间接转矩控制通过控制STATCOM吸收或输出无功功率使公共连接点(PCC)电压按转差率函数关系... 详细信息

针对常规矢量控制策略存在的问题,提出结合常规矢量控制、间接转矩控制和负序电压前馈控制的笼型机风电场静止同步补偿器(STATCOM)统一控制策略。间接转矩控制通过控制STATCOM吸收或输出无功功率使公共连接点(PCC)电压按转差率函数关系恢复,直到PCC电压恢复为故障前状态,从而间接控制发电机电磁转矩,解决了故障清除后发电机瞬时电磁转矩较高问题;负序电压前馈控制使STATCOM输出一个与PCC不平衡电压中的负序分量大小相等、相位相同的负序电压,有效解决了其过电流问题;统一控制策略结合间接转矩控制和负序电压前馈控制两种控制,提高了STATCOM在故障及电压不平衡条件下运行的性能和可靠性。仿真研究验证了所提出策略的正确性和有效性。

关键词：笼型机风电场故障穿越能力 STATCOM 统一控制策略

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可变拓扑的改进型交直流混合微电网

电力系统自动化 2020年第18期44卷 147-154页

作者：孟润泉杜毅韩肖清王磊王金浩王鹏电力系统运行与控制山西省重点实验室(太原理工大学) 山西省太原市030024 国网山西省电力科学研究院山西省太原市030000

为提高配电网非理想工况下并网的交直流混合微电网(HMG)的运行性能,提出一种可变拓扑的交直流HMG及其控制策略。首先,在HMG交流母线与配电网之间插入了串联补偿变压器(SCT),并设置对应的双功能变换器在并网运行时控制SCT实现电压补偿,... 详细信息

为提高配电网非理想工况下并网的交直流混合微电网(HMG)的运行性能,提出一种可变拓扑的交直流HMG及其控制策略。首先,在HMG交流母线与配电网之间插入了串联补偿变压器(SCT),并设置对应的双功能变换器在并网运行时控制SCT实现电压补偿,而在孤岛运行时用作HMG交直流母线接口变换器。其次,在分析电路拓扑和工作模式的基础上,设计了双功能变换器与交直流母线接口变换器的解耦协调控制策略。最后,仿真和实验结果表明,在配电网电压波动、暂降和暂升工况下,所提方案能够使HMG交流母线电压保持稳定,提高了HMG的故障穿越能力和供电质量。

关键词：微电网交直流变换器串联补偿变换器故障穿越能力电能质量