检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

含VSC-HVDC系统的交流网络多时间尺度暂态特性建模与分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

含VSC-HVDC系统的交流网络多时间尺度暂态特性建模与分析

作者：邸睿东北电力大学

学位级别：硕士

我国近年来大力开发柔性直流输电工程,随着柔性直流输电系统的不断并网,我国电网逐渐从早年的单一交流网络转变为交直流混合网络。故对含有柔性直流输电系统的交直流混合网络的仿真建模的研究至关重要。根据柔性直流输电系统的运行原理... 详细信息

我国近年来大力开发柔性直流输电工程,随着柔性直流输电系统的不断并网,我国电网逐渐从早年的单一交流网络转变为交直流混合网络。故对含有柔性直流输电系统的交直流混合网络的仿真建模的研究至关重要。根据柔性直流输电系统的运行原理,首先建立VSC-HVDC两端供电系统数学模型。根据柔性直流输电系统控制系统的控制机理,建立柔性直流输电系统控制系统。由于传统基于PARK变换的柔性直流输电系统控制器存在解耦不完全的缺陷,故采用基于CLARK变换的思想建立内环电流控制环节。由于柔性直流输电系统的稳定运行依赖于系统足够的响应速度,外环电压控制环节作为控制系统的速度环节,故采用基于PARK变换的思想对外环电压控制环节进行设计。以双端供电的柔性直流输电系统为例,采用直接控制的双环控制方式,建立混合型柔性直流控制系统。控制系统整流侧采用定功率控制方式,逆变侧采用定直流电压控制方式。根据电力系统多时间尺度建模的思想,建立电力系统元件和电力系统设备多时间尺度数学模型。电力系统元件以电感元件为例,根据希尔伯特变换和自适应频率暂态仿真方法的思想建立电感元件的多时间尺度数学模型。电力系统设备以发电设备为例,通过对励磁系统、调速系统分别建立方程,建立发电设备的多时间尺度数学模型。从数学建模的角度解释多时间尺度建模原理。在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建柔性直流输电系统控制系统模型,验证控制器设计的准确性。在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建含VSC-HVDC系统交直流系统混合仿真模型。其中交流网络采用机电暂态建模方法建立3机9节点交流网络模型,直流系统采用两端供电的VSC-HVDC系统模型。探究在混合系统中VSC-HVDC系统两侧交流母线发生三相和单相短路故障时系统的暂态特性。与之对比,本文分别建立在机电侧将VSC-HVDC系统进行等效的机电模型和在电磁侧将交流网络等效的电磁模型,同样在等效的VSC-HVDC系统两侧交流母线处发生三相和单项短路故障,分析系统的暂态特性。

关键词：柔性直流输电控制器多时间尺度建模暂态特性分析仿真

电网故障下双馈感应发电机暂态特性解析与短路计算模型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电网故障下双馈感应发电机暂态特性解析与短路计算模型

作者：付元欢华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着并网风电场数量的逐年增加,电网故障后风电场对电网的影响也愈发明显。目前双馈感应发电机(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)作为风电场的主要机型由于低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)的需要,一般采用在转... 详细信息

近年来,随着并网风电场数量的逐年增加,电网故障后风电场对电网的影响也愈发明显。目前双馈感应发电机(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)作为风电场的主要机型由于低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)的需要,一般采用在转子侧附加撬棒保护(Crowbar)的方式抑制转子过电流从而保护转子变换器。当电网发生故障时,由于DFIG定子的直接并网,会使DFIG定子电压出现骤降,引发DFIG电机的电磁暂态响应。而DFIG转子侧变流器和Crowbar保护的动作则会使DFIG的暂态响应变得复杂而多变,对电网的影响也有待进一步研究分析。本文对DFIG的暂态响应和短路电流计算等问题进行了详细而深入的研究与分析,主要的工作与成果为:求解了DFIG的暂态解析通用模型,研究了Crowbar对DFIG暂态特性的影响并得到了DFIG暂态解析修正模型。运用空间矢量法表示了电网故障和DFIG数学模型,求解DFIG状态方程得到了DFIG暂态解析通用模型。通过求解特征方程的特征根,提出了反映DFIG定转子耦合程度的修正系数?。研究了Crowbar电阻对修正系数和DFIG暂态特性的影响,指出Crowbar电阻会增大转子对定子侧的耦合,在延缓直流分量的衰减同时还附加了低频振荡分量;而定子对转子侧的耦合受到的影响较小,Crowbar电阻对转子侧的影响可以认为只改变了转子侧的等效电路。研究了转子侧过电压导致的箝位效应,分析了箝位效应对DFIG暂态特性的影响。通过对箝位效应的机理分析化简了转子侧等效电路,借助仿真的方式研究了箝位效应的稳态响应并求得了转子侧变换器的等效电阻。在DFIG暂态过程中运用了箝位效应稳态响应的等效模型并考虑箝位响应的持续时间,给出了考虑Crowbar保护和箝位效应的转子侧综合等效电阻,得到了计及箝位效应的DFIG暂态修正模型。提出了求解短路计算模型的新方法,研究了适用于DFIG短路计算的序分量模型。求解了DFIG的暂态等值电路,分析了电网故障后DFIG暂态电势呈螺旋状迅速衰减的变化特性。通过深入研究短路计算模型的本质,提出了基于外特性求解短路计算模型的新方法。根据转差的大小分别求解了DFIG短路计算的序分量模型,得到了转差较大时,DFIG可以等效为综合阻抗,而转差较小时则会对电网贡献短路电流的研究结论。本文对以上研究成果都利用Matlab/Simulink搭建仿真模型进行了计算与验证。仿真结果表明了本文对电网故障下DFIG暂态特性分析的正确性,和所得DFIG暂态解析修正模型和短路计算序分量模型的准确性。

关键词：双馈感应发电机 Crowbar保护暂态特性分析箝位效应短路计算模型

考虑故障限流的下垂控制型逆变器暂态控制策略

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2022年第14期37卷 3676-3687页

作者：葛平娟肖凡涂春鸣陈乐祺周达湖南大学国家电能变换与控制工程技术研究中心长沙410082 江苏省电力有限公司营销服务中心南京210019

下垂控制型逆变器能够为电网提供电压与频率支撑,其安全稳定运行对电网意义重大。然而,在故障工况下,下垂控制型逆变器面临功角失稳与过电流问题,这严重威胁了下垂控制型逆变器的安全运行。目前的研究往往将功角控制与故障电流控制作为... 详细信息

下垂控制型逆变器能够为电网提供电压与频率支撑,其安全稳定运行对电网意义重大。然而,在故障工况下,下垂控制型逆变器面临功角失稳与过电流问题,这严重威胁了下垂控制型逆变器的安全运行。目前的研究往往将功角控制与故障电流控制作为两个独立问题进行解决,鲜有研究兼顾功角控制与故障电流控制对下垂控制型逆变器展开综合调控。基于此,首先,对下垂控制型逆变器暂态特性展开分析,详细阐述电流限幅环节与无功-电压环路对逆变器暂态特性的影响。接着,提出兼顾故障限流与功角稳定性的下垂控制型逆变器暂态控制方法。所提方法综合考虑故障期间电网电压与逆变器端电压的变化,通过对有功-频率环路的优化调控实现功角稳定控制。此外,在功角控制的基础上,改进无功-电压环路控制实现故障电流的有效抑制。最后,通过仿真与实验验证了该文所提方法的有效性。

关键词：下垂控制型逆变器暂态特性分析故障限流暂态控制

维普期刊数据库

电网对称故障下定速异步风电场STATCOM容量配置研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2016年第1期31卷 45-54页

作者：姚骏周特陈知前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400044

从建立并网异步风电场简化等效模型出发,详细分析了含线路参数的大容量异步风电场暂态特性和功率特性,并在此基础上定量分析了异步风电场的临界切除时间与无功设备补偿容量间的关系,最终提出了基于风电场转矩特性和功率潮流的大容量异... 详细信息

从建立并网异步风电场简化等效模型出发,详细分析了含线路参数的大容量异步风电场暂态特性和功率特性,并在此基础上定量分析了异步风电场的临界切除时间与无功设备补偿容量间的关系,最终提出了基于风电场转矩特性和功率潮流的大容量异步风电场静止同步补偿器的容量配置方法。该配置方法可计算满足电网导则中低电压穿越要求的大容量异步风电场所需配置的最小静止同步补偿器无功补偿设备容量,并通过仿真平台验证了所提计算方法的正确性。最后对影响异步风电场的低电压穿越能力的相关因素进行了深入分析,揭示了大电网与异步风电场间电气距离与其所需配置静止同步补偿器设备容量间的关系以及静止同步补偿器配置容量对异步风电场暂态运行特性的影响。

关键词：定速异步风电场低电压穿越静止同步补偿器容量配置暂态特性分析

维普期刊数据库

计及电流限幅环节影响的虚拟同步发电机暂态稳定区间分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电网技术 2023年

作者：高凯肖凡葛平娟涂春鸣邹凯星肖泽坤国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 中国石油大学(华东)新能源学院国网江西省电力有限公司南昌供电分公司

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)的输出外特性与传统同步发电机(synchronous generator，SG)相似，因此VSG能够为电网提供电压与频率支撑。然而，在故障工况下，VSG存在与SG类似的功角失稳问题，且VSG无法承受过大... 详细信息

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)的输出外特性与传统同步发电机(synchronous generator，SG)相似，因此VSG能够为电网提供电压与频率支撑。然而，在故障工况下，VSG存在与SG类似的功角失稳问题，且VSG无法承受过大的故障电流。由于VSG过流能力较弱，一般需要设置相应的电流限幅环节。加入电流限幅环节后，VSG暂态特性发生改变，暂态分析复杂度提升，目前电流限幅环节对VSG暂态稳定区间的影响尚不清晰。基于此，本文充分考虑电流限幅环节对VSG暂态稳定性的影响，分析得到故障全过程下VSG的暂态行为；接着，利用Runge-Kutta迭代算法及最小二乘数据拟合等分析手段，计算得到不同电流限幅倍数与不同故障深度下的极限切除角(critical clear angle，CCA)和极限切除时间(critical clear time，CCT)，定量刻画了VSG暂态稳定区间，为继电保护等电网实际操作提供准确的理论指导。最后，仿真和实验证明了理论分析与暂态稳定区间分析结果的准确性。

关键词：虚拟同步发电机暂态特性分析电流限幅环节暂态稳定区间

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

突然短路对双馈电机和变流器的影响分析

突然短路对双馈电机和变流器的影响分析

作者：暴国辉湘潭大学

学位级别：硕士

随着能源危机的加剧和人类生存环境的恶化，世界各国对可再生能源的利用与开发越来越重视。风力发电作为一种可再生的清洁能源，因其蕴含量丰富与可大规模开发等优点，近几年来成为发展势头非常迅猛的能源。就其装置而言，当前市场中，... 详细信息

随着能源危机的加剧和人类生存环境的恶化，世界各国对可再生能源的利用与开发越来越重视。风力发电作为一种可再生的清洁能源，因其蕴含量丰富与可大规模开发等优点，近几年来成为发展势头非常迅猛的能源。就其装置而言，当前市场中，占有率较高的是双馈风力发电系统，双馈风力发电系统采用双PWM变流器控制，定子绕组与电网直接相连，转子绕组经变流器与电网间接相连，导致当电网出现突然短路故障时，双馈电机与变流器也会受其影响。为了弄清楚突然短路故障对双馈电机与变流器造成何种影响，本文进行了以下研究：（1）依次分析了风力机的模型，介绍了双馈电机与变流器的工作原理以及拓扑结构，推导了双馈电机与变流器的数学模型，在此基础上研究了双馈电机与变流器的控制策略，其中网侧控制策略采用电网电压定向电压与电流双闭环控制策略，机侧控制策略采用定子磁链定向电流与功率双闭环控制策略。（2）研究了突然短路故障下双馈电机与变流器的暂态性能，并利用对称分量法推导了暂态下双馈电机与变流器的数学模型，包括定子暂态磁链的数学表达式、转子暂态磁链的数学表达式、定子暂态电流的数学表达式、转子暂态电流的数学表达式以及转子暂态电压的数学表达式。同时以Matlab编程的方式对上述表达式进行了数值分析，分析结果表明在短路电流中存在稳态直流分量、暂态直流分量和暂态交流分量，各分量的变化规律由双馈电机的参数、相位角决定，而短路电流的大小主要取决于交流分量。（3）针对本文提供的双馈电机参数，利用Matlab Simulink搭建了双馈风力发电系统仿真平台，并利用该平台对双馈风力发电系统网侧单相短路故障、相间短路故障、三相短路故障进行了仿真分析。分析结果表明短路故障发生后，双馈电机定子侧与转子侧均会产生3～4倍的过电流，直流母线电压会骤升。此时，如果没有采取相应的保护措施，过大的电流电压可能会击穿绕组绝缘与母线电容，对双馈电机与变流器造成不可修复的危害。

关键词：突然短路故障双馈电机变流器对称分量法暂态特性分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

双馈风电系统故障穿越综合策略研究

双馈风电系统故障穿越综合策略研究

作者：王祥明河北工业大学

学位级别：硕士

双馈风力发电机因其优良的发电性能而成为了风电场的主流机型之一。但是,由于双馈风机的定子直接与电网相连接的拓扑结构,电网故障将极易导致双馈风机出现一系列不良暂态反应现象,包括转子过电流,直流母线过电压与电磁转矩振荡等,情况... 详细信息

双馈风力发电机因其优良的发电性能而成为了风电场的主流机型之一。但是,由于双馈风机的定子直接与电网相连接的拓扑结构,电网故障将极易导致双馈风机出现一系列不良暂态反应现象,包括转子过电流,直流母线过电压与电磁转矩振荡等,情况严重时将导致风机脱网。随着并网双馈风机的容量逐渐增大,提升双馈风机的故障穿越能力尤为重要。本文以提高双馈风机的故障穿越能力为目的,进行的主要研究内容如下:首先,根据双馈风机的物理模型建立了其各部分的数学模型,然后推导出了双馈风机在电网电压对称跌落,不对称跌落与对称骤升三种不同故障情况下的暂态特性公式,得到了导致双馈风机出现不良暂态反应的原因。针对传统PI控制器在电网故障下对双馈风机的控制性能较差,根据双馈风机的运行控制原理并以自抗扰控制为基础,结合滑模控制思想,提出了基于滑模自抗扰控制的双馈风机换流器的控制策略,为了减少控制器整定参数数目,选用非线性干扰观测器代替扩张观测器。并通过电压正负序的快速分离的方法,增强锁相环在电网不对称故障下的锁相能力。电网出现严重故障时,需要投入硬件保护电路来保证双馈风机顺利实现故障穿越,提出将撬棒电路Crowbar与转子串联动态电阻SDR结合起来,优劣互补,根据故障程度分情况投入或者切除相应的保护电路。考虑电网故障最严重的情况,推导出了投入Crowbar与SDR后转子暂态电流表达式,并根据保护电阻阻值与转子暂态电流的关系通过作图法求得了保护电阻阻值。针对故障下直流母线电压上升与波动的问题,将超级电容器储能系统（SC）并联在直流母线电容处,通过控制超级电容器的储能与放能的方式来稳定直流母线电压。考虑到故障中电网需要进行无功支撑,去改进网侧控制,故障下进行无功控制,根据电网无功需求与GSC输出无功极限的关系,合理选取无功参考值,使得网侧换流器发出合适的无功功率。考虑到Crowbar电路投入过程中,异步电动机运行状态下的双馈风机需要从电网吸收无功功率励磁,得到了异步电动机运行状态下的双馈风机的无功特性,并根据吸收无功与转差率的关系,优化桨距角控制。最后,基于综合保护电路（Crowbar、SDR与SC）与无功控制模式（网侧无功优化与桨距角控制）,提出了基于综合保护电路的自适应控制策略,分情况、分时刻投入与切除相应的保护电路以及切换相应的无功控制模式,综合提升双馈风机的故障穿越能力。

关键词：双馈风机故障穿越暂态特性分析滑模自抗扰控制超级电容器自适应控制策略

基于低电压恢复策略的永磁直驱风电场等值建模

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

现代电子技术 2022年第7期45卷 137-142页

作者：李应龙蔺红新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047

对风电并网的暂态特性分析时,假设对每台风电机组进行详细建模,将会引起模型阶数高、仿真效率低等问题,需要在一定误差允许范围内进行风电场等值建模。首先在PSCAD/EMTDC平台建立永磁直驱风力发电机组(D-PMSG)模型,分析三相短路故障时... 详细信息

对风电并网的暂态特性分析时,假设对每台风电机组进行详细建模,将会引起模型阶数高、仿真效率低等问题,需要在一定误差允许范围内进行风电场等值建模。首先在PSCAD/EMTDC平台建立永磁直驱风力发电机组(D-PMSG)模型,分析三相短路故障时低电压恢复策略对有功恢复的影响,根据低电压恢复策略对永磁直驱风电场初次分群;然后对于有功斜坡恢复策略的风电机组,分析网侧变流器的控制策略对D-PMSG有功暂态响应的影响;以稳态功率和电压跌落为分群指标,采用减法聚类算法二次分群。通过算例验证,在一定误差允许范围内,该分群方法得到的永磁直驱风电场等值模型的暂态功率曲线能够很好地拟合永磁直驱风电场的详细模型的暂态功率曲线,验证了该等值方法的有效性和准确性。

关键词：永磁直驱风电机组等值建模低电压恢复策略暂态特性分析减法聚类算法网侧变流器二次分群风电场

维普期刊数据库博看期刊