大规模风力发电机脱网故障模型研究与展望

对大规模风力发电机（以下简称风机）脱网事故进行分析并对故障模型进行综述.比较了常规电厂和风电场的区别,分析总结风机种类及其故障特征,在此基础上探讨风电发展及其并网技术,并对风机低电压穿越能力进行分析.通过研究国内外风电并网技术,对风机脱网事故原因进行分析,阐述了各种风机脱网故障模型的仿真效果,最后针对风机脱网故障模型问题提出总结及展望,认为应加强风电机组电磁暂态通用模型研究.     

不同介质灭弧室串联的混合断路器仿真研究

提出采用真空与SF_6灭弧室串联构成的混合式断路器应用于高压直流领域,充分利用真空介质恢复强度快和SF_6介质恢复强度高的优点,在弧后初始阶段,真空灭弧室承受主要的暂态恢复电压(TRV),后期TRV主要由SF_6灭弧室承担。搭建了混合式高压直流断路器的仿真分析模型,分析了弧后动态电压分布与动态绝缘特性配合,并研究了混合式高压直流断路器的电流转移过程。在电流转移过程中不同介质灭弧室在不同阶段承受TRV可以提高混合直流断路器的开断能力,得到了最佳配合工作方式。为混合式高压直流断路器的研究奠定了理论基础。     

基于交叠概率的含风电的地区电网暂态电压稳定评估的特征选择

以选取风电地区暂态电压稳定特征量为目标,以最小落入交叠空间的概率为判据,从描述复杂电力系统的高维特征量中选取最简特征集,简化对风电地区暂态电压稳定的分析,同时达到了降低特征指标维度的目的。介绍了交叠概率算法的理论,运用交叠概率算法对特征量进行提取,对比标准39节点的电网和加入风电的标准39节点风电电网提取的交叠空间及选取的最简特征集,比较结果表明,用由交叠概率算法从高维特征量中选取的低维特征量组成的最简特征集描述同样的电力系统对象,也能具有较高的准确率。最后用神经网络验证选取的最简特征集的准确性。     

双馈风力发电机组对电力系统稳定性的影响

随着双馈感应风力发电机组(doubly-fed induction generators,DFIG)装机容量在电力系统中所占比重的不断增加,其与电力网络之间的相互影响日渐增大。采用DIgSILENT软件包对含有DFIG的电力系统的暂态稳定性进行了研究,并从Crowbar保护控制与电力网络之间相互影响的角度探讨了DFIG的Crowbar投切策略。首先研究了单台DFIG的稳定性,然后以IEEE 30节点系统为例分析了在系统的同一节点分别接入DFIG型风电场和同步发电机组时系统的暂态稳定性;最后,从电力系统功角稳定性角度研究了Crowbar的最佳退出时间。结果表明,含DFIG型风电场的电力系统因短路电流降低使得继电保护范围缩小。     

基于OPGW的输电线路雷击与非雷击信号时频特征分析

针对输电线路OPGW光传感雷击监测不能有效区分非雷击干扰的问题,根据OPGW分布式雷击监测系统现场测量的信号和光纤振动试验信号,采用时频分析方法对光纤振动信号、OPGW雷击信号和非雷击信号的特征进行提取分析。结果表明,雷击信号从低频到高频均有能量分布,频带范围为0~400kHz,非雷击信号主要分布在低频0~2.5kHz频段,光纤振动信号的时频特征与OPGW实测非雷击干扰信号的时频特征具有高度相似性,OPGW分布式雷击监测系统的非雷击干扰信号可能主要为振动信号。     

大规模风电地区电网电压稳定研究综述

风电的快速发展对风电地区电网电压稳定性威胁越来越大,为此,对国内外大规模风电地区电网电压稳定问题进行了综述。介绍了风力发电模型以及风电并网的电压变化计算以及风机的低电压穿越能力和我国对风机的低电压穿越能力的要求,分析影响风电地区电压稳定的因素和风电地区电网电压稳定的方法,并探讨解决大规模风电地区电网的电压稳定的措施。建议应从风力预测、故障时对风电并网点的电压暂态波形研究、风机脱网后的对应策略研究和火电与风电的配合控制电压策略,加强对大规模风电地区电网电压稳定性研究,保障风电地区的电网安全。     

断路器相控切除并联电抗器的研究及实现

阐述了相控切除并联电抗器的控制策略,提出并设计一种基于FPGA的并联电抗器相控分闸控制器。通过计算并配合高精度永磁操动机构控制断路器动作。根据实验室现有条件,搭建实验回路并完成了精度测试,并进一步进行了单相的带载实验。实验结果表明控制系统能够正确有效发出符合要求的触发信号使晶闸管导通,控制永磁机构动作。该相控切除电抗器系统较随机合闸可以在一定程度上限制切除并联电抗器的暂态过电压。