双馈风机的次同步振荡特性与基于虚拟电阻的抑制策略研究

文章建立了双馈风力发电机经串补线路接入无穷大系统的模型。考虑了转子侧变换器的影响,对双馈型风电机组次同步频率下的等值电路进行新的推导和分析,得到了风速、串补度对次同步振荡的频率及系统阻尼的影响特性,从机理上得到了DFIG转子侧变流器比例系数对系统稳定性的影响特性。文章对不同工况的时域进行仿真验证,最后基于机理分析提出了转子侧引入虚拟电阻抑制次同步振荡的策略,该策略可以增大次同步频率下系统的阻尼,能起到抑制次同步振荡的作用。     

基于有源阻尼控制的区域电网新能源基地次同步振荡抑制的研究

近年来,由于大规模新能源基地不断接入电网,导致系统转动惯量降低,产生次同步振荡问题。为此,提出了基于有源阻尼的新能源基地次同步振荡抑制策略。该控制策略将有源阻尼控制器附加于新能源并网装置的有功功率环上,通过采集电网频率,实现对振荡频段内的输出信号进行幅值和相位校正,改善系统的次同步阻尼特性,提高系统稳定性。在此基础上对有源阻尼控制器参数进行优化设计,并通过特征根分析法和Prony算法进行验证。最后,以某市区域电网为例进行仿真分析,当该电网出现次同步振荡后,在新能源基地上附加有源阻尼控制,可以快速抑制次同步振荡,提升系统阻尼,验证了有源阻尼控制的适用性和有效性。     

基于EMD和TLS-Prony的次同步振荡模态辨识方法及电压反馈抑制策略

以减小次同步振荡模态辨识中的误差,提升Prony算法的抗噪性,抑制双馈风电机组并网次同步振荡为研究对象,提出一种基于经验模态分解（EMD）和TLS-Prony算法的次同步振荡模态辨识方法及电压反馈抑制策略。首先,使用EMD对振荡信号进行预处理,降低噪声对Prony算法辨识振荡模态的影响;然后,使用TLS-Prony算法进一步抑制噪声干扰,提取振荡特征,辨识振荡模态;最后,直接调整控制参数调制网侧变流器的输出电压,向系统注入等效正电阻,改善系统负阻尼特性,设计以串补电容电压为反馈输入信号的附加阻尼控制器。采用模态计算分析附加阻尼对系统稳定性的影响,基于Matlab/Simulink仿真平台验证所提阻尼抑制策略的有效性。     

风电并网系统阻抗稳定性分析及次同步振荡因素研究

该文基于适用于次同步振荡特性分析的系统元件序阻抗模型,建立双馈风电多机并网系统阻抗网络建模模型,并提出基于该模型的稳定性分析方法;综合频域稳定分析和时域仿真结果,多角度讨论分析风速、机组控制参数对系统次同步振荡的影响特性,对现有文献鲜有提及的风电机组(群)位置对次同步振荡影响差异进行了重点研究,发现了振荡现象与具体场景...     

双馈风电机组动态虚拟惯量和阻尼模糊自适应控制策略研究

针对传统双馈风电机组虚拟同步控制（VSG）中因负载突变导致电网频率、输出有功功率波动较大和暂态调节时间过长的问题,提出一种基于模糊自适应控制策略的变参数风电机组虚拟同步发电机控制策略。首先,在机组转子侧变流器中引入VSG算法使得风电对电网频率具有主动支撑能力,并建立DFIG-VSG有功功率小信号模型分析惯量和阻尼系数对系统稳定性的影响;然后,通过分析系统暂态过程中的功频变化原理并结合不受线性量化约束的模糊算法,将虚拟惯量和阻尼的范围作为模糊自适应环节的输出论域,进而实时调整惯量和阻尼系数以降低功率超调和频率偏移。最后,在Matlab/Simulink中基于DFIG-VSG机组的仿真结果验证了所提模糊自适应VSG控制策略的可行性、有效性及优势。     

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。     

基于广域信号的区域间低频振荡监视

随着电网互联程度的提高,低频振荡问题很难避免.广域测量系统的出现为更好的监视低频振荡、辨识振荡模态提供了技术基础.从计算速度、定阶判据、计算精度角度分析了现有模态辨识方法,着重比较了Prony方法和ESPRIT方法的适用性,提出了基于广域测量系统辨识电力系统低频振荡监视系统的思路.     

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。     

基于深度神经网络的DFIG低电压穿越技术研究

[目的]双馈风机(DFIG)的低电压穿越(LVRT)性能在一定程度上依赖于控制参数的优化,而目前对控制参数的优化基本都是离线模式,原因在于优化算法难以满足实时控制对计算速度的要求.[方法]基于深度神经网络(DNN)原理,提出基于"离线训练、在线计算"思路的低电压穿越实时优化控制方法.首先针对含DFIG电网在不同运行方式...     

基于STATCOM的大规模双馈风电场次同步振荡研究

针对大规模双馈风电场在无串补情况下发生的次同步振荡现象,文章在Matlab/Simulink中搭建双馈风电场无串补含STATCOM输出系统模型,分析其振荡特点。利用特征值分析法分析了风速、网侧控制器内环增益、线路阻抗、延时环节参数以及STATCOM控制模式对次同步振荡特性的影响,对风电场汇集点的短路比以及汇集地区STATCOM并入电网对于系统次同步振荡的影响也进行了仿真分析。仿真结果表明:在无串补的情况下,在双馈风电场无串补含STATCOM输出系统的次同步振荡的风险与STATCOM的控制模式、风速、延时环节参数、线路阻抗、网侧控制器内环增益有关;风电汇集点短路比越小,网架结构将会变得越弱,越易发生次同步振荡现象,STATCOM并网时通过改变控制方式及其参数对次同步振荡有抑制作用。     

用于双馈风电场次同步振荡抑制的RBF神经网络控制器设计

针对含双馈机组DFIG(Doubly-Fed Induction Generator)风电场经串联补偿线路并网引起的次同步振荡问题,运用基于阻抗的奈奎斯特稳定判据进行筛选分析,验证风速、串联补偿度对风电场次同步振荡的影响。利用RBF(Radial Basis Function Neural Network)神经网络自学习能力在线调整PID参数,设计了用于次同步振荡抑制的RBF神经网络控制器。为验证控制器抑制效果,在Matlab平台上编程搭建了系统仿真模型,将传统PI控制和RBF神经网络控制效果进行对比,结果表明RBF神经网络控制器对次同步振荡具有良好的抑制效果。     

基于RTDS风光储微网协调控制仿真研究

风能和太阳能作为清洁的可再生能源,具有很大的发展潜力。电池储能系统技术的更新,使得引入规模化、集成化的电池储能系统,构建风光储联合发电系统的开发利用越来越受到人们重视。文章介绍了风光储微网系统中各分布式发电系统(DG)的结构、系统特点及基本原理,利用实时数字仿真仪(RTDS)搭建了风光储微网的仿真模型,并验证了该微网系统的稳态并网试验,并设计了基于低通滤波器算法的风光储协调控制策略,从而提高风光储联合发电系统功率输出的平滑性和可调度性。     

基于势能-滑模的双馈风电机组广域阻尼控制设计方法

通过构建模型的方式解决双馈感应发电机并入电力系统中存在的非线性功率振荡问题,提出一种具有非线性和鲁棒性的新型功率振荡阻尼控制器,以减小此类系统中的功率振荡。首先,结合双馈感应发电机特性,构造含风电电力系统的能量函数模型。其次,根据构建的稳定流形构建滑模面,对于建模和仿真过程中存在的一些误差和外部干扰,采用扩展状态观测器进行估计。最后,基于扩展状态观测器、滑模变结构控制理论、能量函数设计双馈感应发电机的功率振荡阻尼控制器,并在四机两区系统中验证该方法的有效性。     

双馈风电场次同步振荡建模与分析

为了对双馈风电场经串联补偿线路外送风电时引起的次同步振荡现象进行分析,根据风电场实际运行情况,建立了基于IEEE第一标准型的次同步振荡模型。首先运用频率扫描法筛选出具有潜在谐振风险的系统运行状态,其次在数学模型的基础上,运用特征值法进行系统的小干扰稳定性分析,对风电场独有的次同步振荡形式,次同步控制相互作用的作用机理进行了阐述,最后利用时域仿真方法分别分析和验证了风速、串联补偿度以及控制器参数对风电场次同步振荡的影响。仿真和分析结果表明,风速越小、串补度越高、RSC电流控制环比例和积分增益参数越大,越容易引起次同步振荡。     

双馈风机控制方式对继电保护动作的影响研究

将双馈风机接入到配电网中,会对配电网的继电保护动作造成一定的影响,特别是双馈风机的控制方式对继电保护的影响是最为严重的。因此,本文将对双馈风机控制方式对继电保护的影响进行分析。本文首先对双馈风机的概况进行综述,其次对数学模型以及控制策略进行阐述,最后对继电保护的影响进行分析,以供参考与借鉴。     

含风电配电网小干扰稳定性的影响因素及改善方法

风机在多个方面影响配电网系统的安全稳定运行,包括对系统小干扰稳定性的影响。研究了风力发电机变换器控制参数、风电场穿透水平、风电场位置、静止无功补偿器等因素对含风电配电网系统小干扰稳定性的影响,并分析了小干扰稳定的改善方法。对接入双馈感应风机(DFIG)的IEEE-14配网系统的特征根分析结果表明,这些因素既有积极的影响,也有不利的影响,在含风力发电场的配电网系统中使用静止无功补偿器(SVC)装置可以改善配电网系统的小干扰稳定性能。     

基于控制参数分群的DFIG并网系统低频振荡抑制北大核心CSCD

通过整定控制参数,可以抑制大规模双馈感应发电机并网引起的电网低频振荡,但基于特征值灵敏度选择的主导控制参数,在不同场景和模式下,可能引起相反效果。文章建立了风电系统低频振荡模式阻尼比灵敏度的解析表达。根据阻尼裕度确定模式危险程度,将上述灵敏度加权,提出累积阻尼比灵敏度以描述参数调节对所有模式阻尼比的整体效果。考虑风速与负荷随机波动,采用模糊C均值(FCM)聚类算法,对运行场景归类,将场景分布概率作为权系数,计算多场景下累积阻尼比灵敏度、对控制参数分群。特征值分析和时域仿真结果验证了所提控制参数分群算法对低频振荡模式的抑制效果。     

平班电厂“12.2”低频振荡原因及抑制策略

低频振荡一直是困扰大规模电网的难题,在励磁系统上增加电力系统稳定器（PSS）以抑制低频振荡是目前使用最广泛、最经济且相对较成熟的技术手段,但在实际多机复杂系统中PSS存在安装地点配置和参数协调整定的问题。以广西电网平班电厂“12.2”低频振荡为例,分析了其振荡过程及其原因,总结了PSS配置方法和参数整定的基本规则,探讨了抑制低频振荡的基本策略,并指出需进一步开展的研究工作,有利于进一步提高电网工作技术人员处理低频振荡事故的能力,从而保障电网的安全稳定运行。