基于数值等效建模的双馈风电场次同步振荡研究

针对双馈型风电场并网引发次同步振荡的问题,对涉及的次同步控制相互作用进行研究分析。基于PI控制环节数值等效电路,建立了双馈电机转子侧变流器的等效电路模型,并通过对内外环参数的灵敏度分析进行了模型简化。在此基础上,对全系统的等值电路模型进行了阻抗频率扫描,得到了系统的阻抗频率曲线,并基于此分析了双馈型风电场并网次同步振荡的影响因素。通过时域仿真分析验证了对次同步振荡影响因素分析的正确性和所建模型的适用性。     

双馈风力发电机组经串补并网的次同步振荡分析

大规模风电采用串联补偿技术可以提高风电的利用率,但是串联补偿技术会增加风力发电机组的次同步振荡的可能。利用PSCAD建立5.0 MW的双馈风力发电机组经串补并网的模型,利用特征值法对该模型的次同步振荡的模态进行了分析,得出了影响次同步振荡的影响因素。最后通过时域分析法进行了验证,得到验证结果和特征值分析结果是一致的。     

弱交流系统下直驱风电场次同步振荡特性分析

针对弱交流系统下直驱风电场发生次同步振荡问题,建立了直驱永磁风机风电场的电磁暂态等值模型,分析了接入交流系统的强度、风机并网台数、风机控制参数以及静止无功发生器的控制方式对次同步振荡特性的影响。分析结果表明:随着交流系统强度的降低和风机台数增加,次同步振荡频率逐渐向低频段转移,且振荡幅值增大;一定范围内,随着d轴电流内环比例参数增大,系统不易发生次同步振荡,而积分参数增大,次同步振荡频率减小,幅值增大;静止无功发生器(SVG)采用并网点电压幅值控制,比恒定的无功功率控制更容易使直驱风电场发生次同步振荡;最后,搭建三机并联的直驱风电场仿真模型,分析比较了不同运行工况、控制参数下和单机等值模型的差异性。     

用于次同步振荡分析的直驱风电场等值模型

实际风电场具有风电场数量多、运行工况呈分散性等特点,对风电场进行恰当的等值建模具有实际工程意义.针对由电流内环主导的直驱风电场次同步振荡的等值建模问题,参考同步发电机组建模研究工作,结合K-means分群方法与相似变换原理建立多机并联直驱风电场主导振荡特性保持的等值模型.通过改变电流内环控制参数,对比分析详细模型(考虑...     

基于正序阻抗的直驱风电机组次/超同步振荡影响因素分析

为深入研究直驱风电机组与交流电网的交互作用引发的次/超同步振荡问题,首先,利用谐波线性化方法建立直驱风电机组正序阻抗模型,并给出了次/超同步振荡的稳定性判据;其次,通过频率扫描法验证了模型的合理性;利用波特图,揭示电流环和锁相环控制参数对直驱风电机组次/超同步振荡特性的影响规律;最后,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建直驱风电机组并网系统进行时域仿真,并与频域分析比较,验证了阻抗特性分析的合理性。     

面向次同步振荡的直驱风电机组阻抗频率响应特性辨识

针对直驱风电机组参数未知时,其阻抗模型解析式难以获取的问题,提出曲线拟合辨识机组次同步频段内的阻抗频率响应特性的新思路.首先提出一种基于多项式拟合的直驱风电机组阻抗模型频率响应特性辨识方法,利用曲线拟合取代传统解决思路中的传递函数辨识环节,降低辨识难度.然后,利用已有的阻抗分析方法,基于辨识模型展开直驱风电机组次同步振...     

风电-串补输电系统次同步谐振特性与风电机组数量及线路参数关系研究

针对双馈风电-串补系统次同步谐振特性,针对风电-串补系统次同步谐振问题,在RT-LAB中建立风电-串补送出系统等值模型,利用阻抗分析方法,对SSR风险与风电机组数量以及线路参数关系进行研究.得到主要结论:1)在不同风速下,均存在使系统阻尼特性最差的并网风电机组数量;2)线路串补度减小,系统的次同步谐振风险逐渐降低;3)...     

考虑风电机组位置差异的双馈风电场SSO特性及规律研究

首先建立基于多机等值的双馈风电场经串补并网系统的阻抗模型,并基于RLC阻抗稳定判据,分析不同位置机组控制参数和风速变化时对整个并网系统次同步振荡特性的影响,并通过仿真进行验证.结果表明,不同位置机组的控制参数及风速对整个系统次同步振荡特性的影响存在差异,且控制参数的差异会随风速的变化而变化.     

并网异步风力发电机组模型及参数对其暂态稳定性的影响

建立了笼型异步发电机考虑定子电磁暂态的详细模型、忽略定子电磁暂态的简化模型、同时忽略定转子电磁暂态的稳态模型以及一个和两个质量块的风力机轴系模型.针对上述不同组合的5个风力发电机组模型,利用Matlab/Simulink对发电机端部发生三相短路故障情况下的机组暂态行为进行了仿真比较,并通过时域仿真求取了风力机组不同模型下机组故障临界切除时问.结果表明,采用不同风力机组模型对机组暂态稳定性分析结果有很大影响,发电机简化模型和两个质量块的风力机轴系模型较为合适.最后,以提出的合适模型为例,详细研究了风力机模型参数对机组暂态稳定性的影响.     

面向次同步振荡分析的直驱风电机群建模

针对低运行工况下直驱风电机群并网出现的次同步振荡(SSO)问题,基于图形化分块建模,在建立风力机、集电线路及电网等独立元件的模型基础上,构造不同集电线路拓扑结构下直驱风电机群的线性化模型.利用特征值分析法和阻抗分析法识别系统中存在的振荡模式,并分析运行工况、电流内环控制参数和风力机数量等因素对SSO频率和阻尼的影响.研...     

考虑控制链路延时的风电场经MMC-HVDC并网系统稳定性分析及提升策略

柔直换流站的双闭环控制结构易引发链路延时导致系统失稳,基于小信号稳定性分析,提出基于改进粒子群（PSO）算法控制器参数优化的稳定性提升策略。首先,建立考虑链路延时的d-q旋转坐标系下68阶详细状态空间模型,并利用时域仿真模型进行验证。其次,基于特征根分析控制链路延时对系统稳定性的影响,获取风电场侧换流站双闭环控制器链路延时作用影响系统稳定性的特性,通过参与因子法筛选出影响系统稳定性的控制器参数。最后,以阻尼比和特征根到虚轴的距离为优化目标,提出基于改进PSO算法的稳定性提升策略。结果表明所建立考虑控制链路延时稳定性分析模型和稳定性提升策略的有效性,且在系统控制链路延时较长情况下,稳定性提升效果较为显著。     

光伏并网对低频振荡的影响与抑制

以大型光伏电站并入多机电力系统为研究对象,通过模式分析和时域仿真的方法,首先推导出光伏电站并入多机系统的状态方程线性化模型,然后搭建含光伏电站的四机两区域测试系统。研究结果表明:光伏电站的不同接入地点以及不同渗透率对多机系统低频振荡会产生影响,光伏电站并网后并未产生新的振荡模式。采用综合功率调制设计的光伏广域附加阻尼控制器可以抑制低频振荡。     

海上风电多端柔性直流并网系统频率支持研究

针对海上风电多端柔性直流(VSC-MTDC)并网系统,重点研究风电VSC-MTDC对岸上电网调频功能.通过建立详细风电场、换流站和电网模型,提出一种适用于海上风电VSC-MTDC并网系统动态频率调节方法,即改进斜率控制.整个海上风电场VSC-MTDC加入改进斜率控制后,可使有功功率在若干岸上换流站之间合理分配,从而确保...     

转子电流混合控制的并网型绕线式异步风力发电机系统

在分析绕线式异步风力发电机系统转子变流器组成特点的基础上,提出一种新型转子电流混合控制的电路拓扑结构及其控制策略。分析了其中双馈运行和斩波调阻运行两种控制方式之间的切换过程和实现连续过渡的控制规律,并对该风力发电系统进行了动态仿真研究。结果表明,该控制方法兼备双馈控制法和斩波调阻法的一些优点,显著降低了转子变流器的硬件成本,实现了两种控制方式之间的连续过渡,可以满足变速恒频风力发电机系统的要求。     

风气互补发电系统与电力系统相互影响的研究

为研究风气互补发电系统对电网的影响,首先搭建了由风电机组、燃气轮机、电网线路、静止无功补偿器、电力系统稳定器和大型水力发电机组成的仿真系统,并对该系统的负载侧和电网线路中部节点进行了稳定性分析。仿真结果表明,电网在加载了风气互补系统后运行能保持稳定,并能在发生短时故障后恢复到原来状态。该文为进一步研究风气互补系统与电网的相互影响提供了良好的模型基础。     

基于电压源换流器的光伏并网系统暂态特性研究

在分析VSC基本原理的基础上建立了采用SPWM控制的基于VSC的光伏并网系统暂态数学模型,分析了其开关特性和暂态运行机理;并通过仿真得到了光伏并网系统输送功率突变和发生短时故障时的暂态运行特性,为进行基于VSC的光伏并网系统深入暂态分析建立了基础。     

兆瓦级风力发电机组的稳定性分析

建立了风轮转子/塔架系统的运动方程,并通过对该方程进行解耦分析得到了机组的振动模态.在对兆瓦级风力发电机组的振动模态计算、分析的基础上,给出了系统固有频率的最低点;系统工作转速与系统固有频率的交汇点;塔架的半径、壁厚与系统固有频率的关系.以上研究对我国自主设计兆瓦级风力发电机组提供了一定的理论依据.