基于SP变频器的风力发电实验系统研制

随着变速恒频风力发电技术和电力电子技术的发展,同步发电机在风力发电系统中得到了应用.励磁同步发电机在风力发电中的特性研究具有重要的意义.此处按照变速恒频风力发电系统的主结构.采用励磁同步发电机作为风力发电机,利用现有的变频器搭建了励磁同步风力发电实验系统.实验结果证明,该实验装置的正确性,为励磁同步风力发电系统的深入研...     

基于西门子AFE的励磁同步风力发电模拟系统的研究

在变速风力发电系统中,励磁同步发电机还没有得到应用。研究励磁同步发电机在变速运行时的工作特性,是励磁同步发电机在变速风力发电机组中应用的基础。利用变频器和西门子AFE,按照变速风力发电系统的主结构,设计并搭建了励磁同步风力发电模拟系统。实验结果证明了该模拟装置能够模拟风力机工作特性,能够测试出励磁同步发电机在变速风力发电机中的励磁特性。模拟系统为励磁同步发电机在变速风力发电系统的应用提供了研究实验平台。     

变速恒频交流电机风力发电技术

简单介绍了变速恒频风力发电系统中出现的一些常用拓扑结构及功率调节技术。从功率变换装置、功率调节以及运行方式等方面分析比较了风力发电技术的特点。详细介绍了目前国内外采用交流电机的变速恒频风力发电系统的研究现状,并对风力发电机进行了展望。     

变速恒频交流电机风力发电技术

简单介绍了变速恒频风力发电系统中出现的一些常用拓扑结构及功率调节技术。从功率变换装置、功率调节以及运行方式等方面分析比较了风力发电技术的特点。详细介绍了目前国内外采用交流电机的变速恒频风力发电系统的研究现状,并对风力发电机进行了展望。     

风电叶片等零部件金业如雨后春笋般涌现

风力发电机组是由叶片、传动系统、发电机、储能设备、塔架及电器系统等组成的发电装置。要获得较大的风力发电功率,其关键在于要具有能轻快旋转的叶片。所以,风力发电机叶片（简称风机叶片）技术是风力发电机组的核心技术,叶片的翼型设计、结构形式,直接影响风力发电装置的性能和功率,是风力发电机中最核心的部分。     

浅谈编码器在双馈风力发电机中的应用

目前国内风力发电装机的电机一般分为异步双馈发电机和同步直驱永磁发电机两类。由于双馈发电机组变频器造价较低,所以在目前的风力发电中应用较厂乙在双馈发电机并网运行矢量控制中必不可少的参数就是电机的转速和转向,提供这一参数的装置便是编码器。     

风力发电经分频输电接入系统的实验

风力发电具有随机性、间歇性,而且风电场一般处于偏远地区,风电经分频输电接入电网为风电的远距离输送提供了一个解决方案。该文设计了12脉波交交变频器的主电路和控制电路,并以其作为风电接入装置,用常规同步发电机模拟永磁直驱同步发电机,在动模实验室模拟了变速变频风力发电,向系统成功输送20kW有功,证实了以分频输电为背景的变速变频风力发电的可实现性,并在此基础上初步讨论了交交变频器的运行方式,实现了风电场的有功开环调节。     

风力发电机及风力发电控制技术综述

介绍了各种类型风力发电机及其风力发电系统的特点,论述了风力发电机组的定桨距失速控制、变桨距控制及变速控制等控制方式,阐述了具有鲁棒性的非线性智能控制技术在风力发电中的应用研究.通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点,对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望.     

适用于小型风力发电装置的无刷自励发电机及其控制系统

小型风力发电装置(10千瓦以下)投资少、见效快,量大面广,对于我国风力资源比较丰富的广大农村、牧区、岛屿等无电地区,具有非常现实的使用价值。发电机及其控制系统是风力发电装置的一个重要组成部分,它直接影响到整个装置的运行性能、效率和供电质量。由于小型风力发电装置主要是孤立运行,所以宜采用直流发电系统,并与蓄电池储能相结     

薄变换器在风力发电并网中的应用

分析比较了风力发电机的几种并网方式,并对永磁同步发电机(PMSG)的并网进行了详细分析,在电网与风力发电装置间设计了一个薄AC变换器(TACC),使智能电网的装置智能化、可控化等.在Matlab 9.0/Simulink 环境下建立了有TACC和无TACC的情况下电网输出电压的仿真模型,并分析两种情况下的工作原理.经研...     

带静止无功补偿的异步风电机组的特性分析

在电力系统仿真软件Matlab／simulink中建立了静止无功补偿型发电机组的模型,仿真计算在一个由5台风电机组构成的风电系统中进行。风电机组是带有静止无功补偿（英文简称SVC）的异步风电机组,SVC装置对电机端电压有一定的支撑能力。风电场升压变压器的低压侧装SVC,可以减轻风电机组并网过程中对系统的冲击,电压从并网到稳定所经历的时间较不加装SVC者短,实现了恒速风力发电机组的柔性并网。     

Pitch control based on voltage dip detection for improving the LVRT of wind farm

For the stability of power systems including large‐scale generation of wind power, wind farms are expected to fulfill the requirement with the capability to remain connected to the systems during a momentary voltage dip occurring in power networks. This has prompted many utilities to adopt the low‐voltage ride‐through (LVRT) of wind turbine generators (WTGs) as one of the requirements in interconnection of large wind farms. This paper presents a new method of pitch angle control for fixed‐speed wind turbine (FSWT) to achieve LVRT capability improvement. The FSWT is equipped with directly grid‐coupled squirrel‐cage induction generator and the LVRT behavior of such wind turbine is closely related to the overspeeding of wind turbine rotor during voltage dip. If the turbine rotor speed can be reduced quickly during voltage dip so as not to rise over the maximum speed, then the sudden disconnection of WTG can be avoided. The proposed pitch control system can modify the pitch angle in the short response time by the coordination of protective relay. Then the pitch angle is adjusted by a feedback proportional integral controller based on the measurement of induction generator terminal voltage. Simulation study shows that the application of the proposed pitch control system can improve the LVRT performance of a wind farm equipped with FSWTs. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

海上风电场黑启动系统的风柴协同控制策略

在风电平价上网政策的推动下中国海上风电场建设加速,未来大规模的海上风电场将会成为沿海地区局域电网的重要供电电源。当沿海局域电网发生大停电时,海上风电场若具备作为黑启动电源的能力将显著加快电网恢复过程。为启动沿岸无黑启动能力的火电机组,文中提出了利用海上风电场配置的小容量辅助柴油发电机作为支撑电源启动海上风电机组,后经主变压器和高压海底电缆向陆上火电机组供电的黑启动方案。为改善黑启动系统的频率调节能力以及在投入高压海底电缆时维持系统电压稳定,分别提出一种风柴协同调频控制和一种考虑柴油发电机功率极限的动态无功补偿控制,后者利用了风机网侧变流器(WGSC)作为静止无功发生器(SVG)运行。最后在PSCAD/EMTDC上依据实例搭建了海上风电场黑启动模型,验证了所提方案及策略的可行性和有效性。     

SVC与桨距角控制改善异步机风电场暂态电压稳定性

研究了改善异步机风电场暂态电压稳定性的措施。基于普通异步机的恒速风电机组是目前世界上应用最为广泛的风电机组之一，由于其发出有功功率的同时吸收无功功率，会导致接入风电地区电网的电压稳定性降低。文中在DIgSILENT/PowerFactory中建立了静止无功补偿器（SVC）控制模型及风电机组桨距角控制模型，通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对异步机风电场与电网暂态电压稳定性的贡献。研究结果表明，在接入风电地区电网发生三相短路的大扰动故障时，SVC能够有效地帮助恒速风电机组在故障后恢复电压，提高输出的电磁功率，桨距角控制能够有效地降低恒速风电机组的输入机械功率，以上2种措施能够避免风电机组机械与电磁功率不平衡引起的异步发电机超速及电压失稳;采用SVC及风电机组桨距角控制能够改善异步机风电场的暂态电压稳定性，确保风电机组连续运行及电网安全稳定。     

风力发电机组对称短路特性分析

在电力系统分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立风电机组及电力系统模型,包括固定转速风电机组和双馈变速风电机组。设置靠近风电场的三相对称短路故障,对风电机组对称短路特性进行理论与仿真分析,比较了不同类型风电机组与相同容量同步发电机组的短路电流波形。以某区域电网为例计算了风电场接入前后其附近母线短路电流,计算风电场接入后使得短路电流增加的百分数,以确定风电场对系统短路电流的贡献。理论分析和仿真结果表明,风电场对并网点附近节点的短路电流有较大影响,在选择风电场附近的电气设备以及对其进行热稳定性校核时,需要考虑风电场对系统短路电流的贡献。     

双馈风力发电机组系统接入与稳定运行仿真

分析了包含大量异步风力发电机组的风电场并网运行后对电力系统静态和动态稳定性的影响。从系统接入和稳定运行的角度研究了双馈风力发电机组及普遍采用的定子磁链定向矢量控制策略在提高风电系统稳定性方面的优势与不足。以实际机组为例在PSCAD/EMTDC平台上建立了仿真模型，结果表明双馈风力发电机组在风速发生变化时不仅能够以变速恒频方式运行并追踪最大风能，且电网电压也比传统鼠笼式风力发电机组更为稳定。在系统发生最严重的三相接地故障时，风电场具有更好的暂态稳定性。     

传动链模型参数对双馈风电机组暂态性能影响

为了较准确地研究并网双馈风电机组机电耦合作用对其暂态性能的影响,考虑风力机和发电机之间传动轴扭转柔性因素,采用等效集中质量法,建立风力机传动链的等效为两个质量块模型.基于并网双馈风力发电机组的功率控制策略和电磁暂态模型,在电网电压跌落故障下,对采用两个等效质量块传动链模型时的机组暂态运行性能进行仿真,并和不考虑传动链柔性的等效为一个质量块模型时的结果进行比较.应用传动链柔性模型,选取不同参数值时的机组暂态效果进行仿真比较和分析.结果表明:考虑风力机传动链柔性有助于准确分析双馈风力发电机组暂态性能,其暂态性能和传动轴系刚度系数、风力机和发电机惯性时间常数密切相关.     

风电场故障特性仿真研究

在DIgSILENT/Power Factory中构建了含风电场的电力系统仿真模型,对由恒速异步风电机组和双馈异步风电机组构成的风电场的故障特性及其影响因素进行了仿真研究,对比分析了不同类型的风电机组与相同容量的同步机组的故障特性的异同。仿真和分析结果表明：不同类型的风电场在系统故障时提供的短路电流不同,并远小于相同容量的同步机组所提供的短路电流,因此可以在短路电流过大的地点建设相同容量的风电场而不是传统的火电厂;在含风电场的配电网中,要考虑风电场对继电保护的影响,在风电接入系统的可研阶段不能简单将风电场视为相同容量的同步机组进行研究。     

Real-Time Implementation of a STATCOM on a Wind Farm Equipped With Doubly Fed Induction Generators

Voltage stability is a key issue to achieve the uninterrupted operation of wind farms equipped with doubly fed induction generators (DFIGs) during grid faults. This paper investigates the application of a static synchronous compensator (STATCOM) to assist with the uninterrupted operation of a wind turbine driving a DFIG, which is connected to a power network, during grid faults. The control schemes of the DFIG rotor- and grid-side converters and the STATCOM are suitably designed and coordinated. The system is implemented in real-time on a real time digital simulator. Results show that the STATCOM improves the transient voltage stability and therefore helps the wind turbine generator system to remain in service during grid faults.     

风电机组电磁暂态建模及验证

风电机组暂态响应特性对新能源基地及近区电网的安全稳定运行影响很大,建立准确的风电机组模型对新能源并网具有重要意义。现有风电机组模型大多采用典型模型,与风电机组实际响应特性有一定差距,不能满足电力系统仿真需求。提出“现场试验—控制硬件在环（control hardware in the loop, CHIL）—动态链接库（dynamic link library, DLL）建模”的风电机组电磁暂态建模方案。构建基于现场可编程门阵列(FPGA)的CHIL仿真平台,并以风电机组暂态特性现场试验为基准,验证CHIL建模的准确性。提出以DLL为核心的“去控制器”数字建模方法,将风电机组的源控制代码封装后接入数字模型,实现风电机组电磁暂态建模,并以CHIL为基准进行校验。通过上述两级时域一致性验证,证明了所提建模方案的可行性和准确性。