风力发电机组防雷技术研究与应用

针对风力发电机组防雷设计对整个机组安全运行的重要性,从雷电和电涌的产生及分类、防雷区划分及特点、防雷保护原理出发,根据风力发电机组的防雷要求,分析研究风力发电机组各模块防雷及过电压保护设计,提高了风力发电机组运行的安全性。     

试分析海南东方风力发电厂600kW风力发电机组的防雷过电压保护系统

本文对风力发电机组的防雷过电压保护系统进行了全面分析。指出为避免雷电给风力发电机组造成损失，应从设计到原件的选型、安装不仅要满足IEC标准的相关规定，还应将标准与各地实际结合起来。     

风力发电机组的安全保护链

1风力发电机组安全保护系统 风力发电机组安全保护系统分为三个层次。 （1）计算机（电脑）系统的保护。如电网电压过高或过低、风速过快或过慢、扭缆达到定值等外界因素出现时,计算机电控系统立即发出指令使机组退网停机。当外界因素消失后,计算机系统自动复位,机组重新起动。     

国外特大型风力发电机组技术综述

特大型风力发电机组技术不仅体现了当代电机制造、材料工程、电力电子、自动控制、流体力学和地质气象等领域的科技水平,而且引领着未来风力发电机组设计制造技术的发展方向。文章通过介绍国外6种不同类型特大型风力发电机组的技术特点,分析了设计制造机组关键零部件(如发电机、齿轮箱、叶片和塔筒等)所采用的新技术,总结了风力发电机组技术的发展趋势,比较了不同类型风力发电机组的优缺点,以期为我国风力发电设备及其零部件的研发工作提供参考。     

万安水电厂同步发电机转子灭磁及过压保护存在的问题与改进

万安水电厂同步发电机转子灭磁及过压保护存在的问题与改进江西省万安水电厂（３４３８００）陈垣熙前言大型同步发电机在运行中常因发电机组出现二相或三相突然短路、失步、非同期并网、灭磁、非全相运行、可控硅励磁电源换相以及大气过电压和电网操作过电压从而引起转子...     

风力发电机过电压研究

通过分析风力发电机系统中过电压的类型、机理、起因、特性以及危害等,论述了风力发电机上存在的多种类型过电压问题,着重研究双馈风力发电机中由变流器进行长缆励磁时产生的过电压,即可再现峰值电压。对开展低压过电压保护基础研究、相关专业标准间的协调等提出了建议。     

基于直流母线电阻的双馈风力发电机的低穿仿真分析

随着风电并网规模的扩大,大规模风电接入对地区电网稳定性的影响不容忽视。由于双馈风力发电机组对低电压穿越(LVRT)能力要求更高,风力发电机组尤其是双馈风力发电机组的低电压穿越技术改造已成为风电行业的重要工作。文章介绍了双馈风力发电机组在LVRT改造中应用的直流母线电阻和撬棒(Crowbar)保护技术,并对其进行了仿真建模分析,经仿真比较,证明了直流母线电阻保护的有效性。在电压跌落不是很严重的情况下,仅投入直流母线电阻即可实现低电压穿越。     

一款用于电源芯片的过压保护电路设计

本文设计了一款在动态和静态下均可实现过压保护的电路。该电路通过采样反馈,将得到的过电流信号转换成过电压信号,再与过压门限比较之后获得过压保护信号。由于过压比较设置了高低两个门限,因而引入了迟滞,可防止由于过电压在门限附近振荡造成电路频繁开关而不能正常工作。SPICE仿真表明,该电路具有良好的过压保护特性。     

雷击引起风电场的地电位升高问题

雷击是影响风力发电场运行安全的主要因素之一。在雷击过程中 ,雷电流沿塔筒注入风电场接地网 ,将会引起接地网的地电位升高。这些暂态过电压将对风力发电机组及其输变电设备的正常运行造成影响。通过建立相关的风电场接地网模型 ,对雷击暂态过电压进行了计算分析     

线路断路器过压保护在桂东电网过电压事故中的作用

针对桂东电网近年发生的一起过电压事故进行讨论,分析了线路断路器加装过压保护对防范电网过电压事故起到的积极作用及存在的问题,并对该保护提出了合理的改进意见。     

三相对称故障下双馈风力发电机控制策略

随着风力发电系统的日益普及,双馈风力发电机作为一种最常用的风力发电机,问题已逐渐凸显。由于风能不可控因素多,稳定性差,给电网控制带来了诸多不确定因素。为研究双馈风力发电系统在电网发生三相对称故障时的故障保护技术,首先采用数学分析的方法对双馈风机进行建模,分析了三相对称故障下风机的运行状态;随后搭建了Crowbar保护电路,利用电压跌落发生器模拟电压跌落,在实验平台进行试验;最后进行仿真验证。通过实验及仿真可以看出Crowbar电路对转子侧电流的突增有明显的抑制作用,采取增加Crowbar电路的方法来实现三相对称故障下的低电压穿越是可行的。     

双馈风力发电机与储能装置协调控制策略

传统的双馈风力发电机（doubly fed wind power generator, DFIG）采用定子定向磁链控制技术,没有考虑到风速波动性、风机非线性以及满足控制鲁棒性等特点。在此基础上提出了基于哈密尔顿函数的DFIG-ESS（energy storage system）协调控制策略,推导了李亚普洛夫意义下的控制器的参数稳定域,证明了控制器满足稳定性的条件。设计和构建了基于MSP430单片机的DFIG-ESS的控制试验系统,在随机风条件下进行控制效果试验,取得了良好的控制效果,为双馈风力发电机的非线性鲁棒控制器的硬件平台设计奠定了基础。     

发电机定子绕组内部故障保护方案的动模试验比较

采用动模试验的方法,对大型发电机内部故障的保护方案进行了全面的试验,比较 了大型发电机可能采用的几种保护方案：完全纵差保护、不完全纵差保护、裂相差动保护、 单元件横差保护,同时对作者提出的相电流比率制动横差保护、相电流比率制动纵向零序电 压保护与单元件横差保护、纵向零序电压保护进行了比较试验。根据试验结果对各种保护方 案优缺点进行了分析对比,并提出了大型发电机内部故障保护的几种可行方案。     

VRB储能系统对风电场LVRT特性影响分析

为满足电网规定的并网风电场必须具有低电压穿越能力（LVRT）要求,提出一种在风电场并网点加入直接功率控制的钒液流电池（VRB）储能系统的拓扑结构来提高风电场LVRT.根据目前风电机组发展趋势风电场采用基于全功率双脉宽调制AC/DC/AC控制策略的逆变器的永磁直驱风电机组（PMSG）,VRB储能系统逆变器采用DC/AC双向功率流动的控制策略.所提出的控制策略通过协调控制风电机组机侧整流器、网侧逆变器和VRB变换器,实现平抑风电场出力和电压跌落时PCC点电压稳定控制及向电网提供一定的无功补偿.仿真结果表明,风速波动和系统电压跌落时,提出的方案可以有效平抑风电场出力波动,提高风电场LVRT能力,减小对系统安全稳定运行的负面影响.     

双馈风电机组无功控制方式对系统频率稳定的影响

以PSS/E和PSS/E WIND为平台,建立了基于双馈感应发电机的风电场等值模型,结合一个含两座大规模风电场的算例系统,仿真分析了双馈风电机组（DFIG）两种无功控制方式对系统频率稳定的影响.研究结果表明,无论是风速扰动、负荷扰动还是短路故障,与恒电压控制方式相比,恒功率因数控制均有利于系统的频率稳定.     

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。     

并网型风电场无功补偿问题的探讨

为解决风电场并网运行存在的电压稳定问题,通过对风电机组无功电压特性的研究,提出了风电场无功补偿容量的不同计算方法。结合风电场无功需求的特点,确定并分析了带有FC的TCR型无功补偿器(SVC)的原理及特性,并利用MATLAB/Simulink软件搭建了风电场接入电网后的仿真模型。针对风电系统中经常出现的联络线短路故障和风电场风速扰动,通过仿真计算表明SVC能够在常见的扰动下提供动态的电压支撑,能有效地提高风电场的稳定性,降低风电功率波动对电网电压的影响,改善系统的运行性能。     

基于差分傅里叶算法和滤波技术的过电压保护装置检测法

为解决火电厂发电机过电压侵害威胁发电机定子及变压器安全的问题，提出一种基于差分傅里叶算法和滤波技术的发电机转子过电压保护装置检测方法。首先，在现场采集发电机过电压保护测试仪的电压结构参数。其次，应用脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)技术和大功率绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件及其驱动技术，解决了传统过电压保护测试仪输出电压和直流输出不够稳定的问题。在此基础上，引入差分傅里叶算法和滤波技术，实现信号的完全输出以及控制的分析、处理、保护等功能，解决了传统过电压保护测试仪信号输出不全以及无法滤波的问题。最后，选取不同电厂机组励磁系统进行过电压保护试验。试验结果表明，所提方法能有效地完成转子过电压保护校验工作，其电压输出值远小于转子绕组出厂工频试验电压幅值的70%，机组励磁系统转子过电压保护逻辑动作正确，动作电压值符合要求，验证了所设计测试方法的有效性和准确性。     

双馈风力发电机的运行控制特性的仿真研究

介绍了双馈风力发电机组运行的基本原理和采用定子磁链定向的矢量控制策略。基于Matlab/Simulink仿真软件,在额定风速以下受到阵风扰动时,对发电机组最大风能捕获进行了仿真研究,并验证了所采用控制策略的可行性,可以实现发电机有功功率P和无功功率Q的独立调节,对实际的控制策略提供理论指导意义。     

双馈型异步发电机最大风能追踪控制研究

本文在对风力机运行特性进行分析的基础上,建立了风力机的简易数学模型,在风速变化时,实时调节发电机的转速和转矩,使之运行在最佳叶尖速比上,以捕获最大风能。借鉴矢量控制思想,采用基于定子磁链定向的控制方法,给出了最大凤能追踪控制系统框图,仿真结果验证了该系统最大风能追踪控制的准确性和有效性。