具有自主电网同步与弱网稳定运行能力的双馈风电机组控制方法 被引量：62

1

作者 张琛 蔡旭 李征 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期476-485,共10页

随着风电的高比例并网以及大型风电机组的分散接入,电网对风电不再具备强电气支撑作用,进而引发一系列并网稳定问题,如谐波振荡、次同步振荡和低频振荡等,这是由于风电变流器所采用的电流矢量解耦控制需要电网提供强电压支撑才能稳定控... 随着风电的高比例并网以及大型风电机组的分散接入,电网对风电不再具备强电气支撑作用,进而引发一系列并网稳定问题,如谐波振荡、次同步振荡和低频振荡等,这是由于风电变流器所采用的电流矢量解耦控制需要电网提供强电压支撑才能稳定控制电流所致,弱网下难以稳定。此外,风电并入弱网还需具备一定的自主组网与电网支撑能力,如自主惯量响应等。为此,该文围绕弱网稳定运行与自主电网同步两个核心问题提出了一种双馈风电机组的新型控制方法。具体地,机侧变流器采用基于转子磁链自定向的虚拟同步控制方法;对网侧变流器提出一种新型的惯性同步控制方法,依据动力学系统相似性原理,利用直流母线电压固有动态直接实现网侧变流器的无锁相环电网同步控制,该方法较虚拟同步控制模型阶数更低且更易稳定。经以上控制后,双馈风电机组的定子侧和转子侧外特性分别等效为2台同步机。在PSCAD/EMTDC仿真软件中构建2MW双馈风电机组暂态模型,详细分析了该控制下双馈风电机组的启动、柔性并网过程、自主惯量响应以及最大风能捕获等相关特性,仿真结果表明提出的控制方法具有较好的弱网稳定运行与发电特性。 展开更多

关键词 虚拟同步机 双馈风电机组 锁相环 弱网 虚拟同步控制 惯性同步控制

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双馈风电系统虚拟同步控制的阻抗建模及稳定性分析 被引量：46

2

作者 李辉 王坤 +2 位作者 胡玉 王晓 夏桂森 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期3434-3442,共9页

双馈风电系统在弱电网条件下与电网交互作用带来的稳定性问题凸显,采用虚拟同步控制策略为电网提供频率支撑的同时可能存在小扰动稳定性问题。该文针对虚拟同步控制下双馈风电系统的并网稳定性问题,提出一种dq旋转坐标系下输出阻抗建模... 双馈风电系统在弱电网条件下与电网交互作用带来的稳定性问题凸显,采用虚拟同步控制策略为电网提供频率支撑的同时可能存在小扰动稳定性问题。该文针对虚拟同步控制下双馈风电系统的并网稳定性问题,提出一种dq旋转坐标系下输出阻抗建模的稳定性分析方法。首先,基于双馈风电系统的虚拟同步控制策略,利用小扰动分析方法,推导计及功率外环的双馈风电系统的阻抗模型。其次,获取虚拟同步控制下双馈风电系统输出阻抗特性,并通过基于模型的频率扫描方法进行比较验证。最后,利用广义奈奎斯特判据,分析不同电网强度和控制参数对虚拟同步控制下双馈风电系统稳定性的影响,并通过时域仿真结果进行对比验证。结果表明,由于功率外环作用,虚拟同步控制下双馈风电系统可能存在低频段稳定性风险,通过适当增大虚拟惯性时间常数和虚拟阻尼系数可提高其并网运行的稳定性。 展开更多

关键词 虚拟同步控制 双馈感应电机 阻抗建模 广义奈奎斯特判据 稳定性分析

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风电机组虚拟同步及惯量控制方法分析与测试评估 被引量：33

3

作者 邵昊舒 蔡旭 +2 位作者 周党生 过亮 曹云峰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1538-1547,共10页

为了横向对比目前主流风电机组虚拟惯量控制的性能与效果,首先形成了评价指标体系,然后基于实时数字仿真器(real-time digital simulator,RTDS)和气动分析软件GH Bladed构建了2 MW双馈风电机组数字镜像系统,进而详细分析了各种惯量控制... 为了横向对比目前主流风电机组虚拟惯量控制的性能与效果,首先形成了评价指标体系,然后基于实时数字仿真器(real-time digital simulator,RTDS)和气动分析软件GH Bladed构建了2 MW双馈风电机组数字镜像系统,进而详细分析了各种惯量控制方式在电网频率阻尼、弱网运行稳定性、电网频率二次跌落和机组载荷影响等方面的优缺点。研究结果表明:不同的虚拟惯量控制方式在频率阻尼方面的效果类似;惯性同步控制(inertial synchronization control,ISynC)以及虚拟同步控制(virtual synchronous generator control,VSG)能显著提高机组弱网稳定运行的能力;此外,虚拟同步控制在降低电网频率二次跌落以及减小塔架疲劳载荷方面效果明显,可为今后的研究提供横向对比的实验支撑。 展开更多

关键词 虚拟惯量控制 虚拟同步控制 频率阻尼 弱网稳定性 二次跌落 载荷分析

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电压源型构网风电机组研究现状及展望 被引量：31

4

作者 秦世耀 齐琛 +3 位作者 李少林 张晓同 王瑞明 代林旺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1314-1333,共20页

电压源型构网控制赋予风电机组建立和支撑电压的能力,有望助力碳中和目标和新型电力系统目标的实现。该文综述电压源型构网风电机组的研究现状:首先,介绍当前应用于风电机组的几种典型电压源型构网控制策略;进而,分别针对当前主流的风... 电压源型构网控制赋予风电机组建立和支撑电压的能力,有望助力碳中和目标和新型电力系统目标的实现。该文综述电压源型构网风电机组的研究现状:首先,介绍当前应用于风电机组的几种典型电压源型构网控制策略;进而,分别针对当前主流的风电机组类型,从变流器系统的协调控制角度,阐述电压源型构网控制的实现方案;在此基础上,从频率稳定、小干扰并网稳定和暂态稳定3个方面,对电压源型构网风电机组的稳定性相关研究进行讨论;最后,总结电压源型构网风电机组的应用现状,并对其研究前景与挑战进行展望。 展开更多

关键词 电压源型构网风电机组 下垂控制 虚拟同步控制 直流电容惯性同步控制 稳定分析

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适用于电网不对称故障的双馈风力发电机虚拟同步控制策略 被引量：26

5

作者 程雪坤 孙旭东 +2 位作者 柴建云 刘辉 宋鹏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期120-126,共7页

双馈感应发电机(DFIG)虚拟同步控制策略可使DFIG为电网提供频率与电压支撑,改善其并网特性。现有虚拟同步控制策略的主要目标是模拟同步发电机机电动态特性,未深入探讨电磁暂态过程中如何对DFIG进行控制。分析了电网发生不对称故障时,... 双馈感应发电机(DFIG)虚拟同步控制策略可使DFIG为电网提供频率与电压支撑,改善其并网特性。现有虚拟同步控制策略的主要目标是模拟同步发电机机电动态特性,未深入探讨电磁暂态过程中如何对DFIG进行控制。分析了电网发生不对称故障时,基于虚拟同步控制的DFIG的故障特性;得出了现有虚拟同步控制策略难以抑制DFIG故障电流与电磁转矩振荡的结论。在此基础上,提出了一种适用于电网不对称故障的DFIG电压补偿虚拟同步控制策略,该策略通过补偿转子电压的故障分量来改善DFIG转子电压的响应速度,抵消或削弱转子反电势故障分量的影响。仿真对比了现有虚拟同步控制策略与所提出策略的控制效果,验证了所提策略能够显著降低DFIG转子故障电流,抑制电磁转矩的暂态冲击与持续振荡,有效提高DFIG不对称故障穿越能力。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 虚拟同步控制 电网不对称故障 电压补偿

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基于虚拟同步控制的电压源型直驱风电机组并网稳定性分析 被引量：22

6

作者 王东泽 孙海顺 +3 位作者 黄碧月 韩应生 毛俞杰 朱廷猛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3282-3294,共13页

随着风电装机的增加,风电机组在弱电网下的稳定运行面临严峻考验。电压源型风机采用自同步方式运行,因而不受锁相环的影响,并且能够提供频率和电压支撑,更适于在弱电网下运行。为研究基于虚拟同步控制的电压源型直驱风机的并网稳定性,... 随着风电装机的增加,风电机组在弱电网下的稳定运行面临严峻考验。电压源型风机采用自同步方式运行,因而不受锁相环的影响,并且能够提供频率和电压支撑,更适于在弱电网下运行。为研究基于虚拟同步控制的电压源型直驱风机的并网稳定性,建立了电压源型直驱风机的数学模型及状态空间模型,采用特征模态分析方法,对比了电流源型/电压源型直驱风机的并网稳定性,分析结果表明电压源型直驱风机具有更好的弱电网适应性,但在较高短路比下容易出现低频振荡问题,在此基础上研究了关键参数对于低频模态稳定性的影响。然后进一步研究了电流源型/电压源型直驱风机混合风场的并网稳定性,结果表明:加入电压源型直驱风机可以提高原有电流源型直驱风场在弱电网下的稳定性。最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了特征模态分析结果的正确性。 展开更多

关键词 虚拟同步控制 电压源型直驱风机 低频振荡 次同步振荡 弱电网 混合风场

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电压源型双馈风电并网系统小扰动低频稳定性分析 被引量：21

7

作者 韩应生 孙海顺 +2 位作者 秦世耀 朱廷猛 王东泽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1312-1324,1374,共14页

随着我国新能源装机规模日益扩大,电网对并网风电机组的性能要求逐渐从被动跟随电网转变为主动支撑电网,由此使得基于虚拟同步控制的电压源型风电机组具有广阔的应用前景。但是,目前对于此类新型风电机组的宽频动态特性的研究尚有不足,... 随着我国新能源装机规模日益扩大,电网对并网风电机组的性能要求逐渐从被动跟随电网转变为主动支撑电网,由此使得基于虚拟同步控制的电压源型风电机组具有广阔的应用前景。但是,目前对于此类新型风电机组的宽频动态特性的研究尚有不足,鉴于此,该文通过建立电压源型双馈机组的类Phillips-Heffron模型,从电气阻尼的角度研究其由虚拟同步控制环节主导的低频模态的振荡特性及失稳机理,并探究不同控制参数及电网条件对电压源型双馈机组电气阻尼特性的影响。研究结果表明,当系统其他动态部分引入的电气负阻尼大于虚拟同步控制环节固有的正阻尼时,电压源型双馈机组将面临低频振荡失稳的风险。最后讨论了可提高电压源型双馈机组低频段电气阻尼的应对措施,设计了类电力系统静态稳定器(PSS),可有效抑制机组低频振荡问题。该研究结果可指导实际工程中电压源型风电机组的控制器设计方案及参数整定优化。 展开更多

关键词 虚拟同步控制 电压源型双馈机组 电气阻尼 低频振荡 振荡抑制

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适应于弱电网的永磁直驱风电机组虚拟惯量协调控制策略 被引量：21

8

作者 贺家发 宋美艳 +3 位作者 兰洲 黄林彬 辛焕海 汪震 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期83-90,共8页

大规模的风电机组并网使电力系统面临惯量减小与调频能力不足的问题,而风机的虚拟惯量控制是解决这一问题的重要手段。当前,永磁直驱风电机组的虚拟惯量控制主要通过将电网频率引入其功率控制或转矩控制中,来实现风机对电网的功率支撑,... 大规模的风电机组并网使电力系统面临惯量减小与调频能力不足的问题,而风机的虚拟惯量控制是解决这一问题的重要手段。当前,永磁直驱风电机组的虚拟惯量控制主要通过将电网频率引入其功率控制或转矩控制中,来实现风机对电网的功率支撑,风电机组仍采用锁相环实现与电网的同步。但在弱电网下,锁相环的动态性能将恶化,甚至会导致风机的失稳。为此,提出一种适应于弱电网的永磁直驱风电机组虚拟惯量协调控制策略,该控制策略可利用直流电容动态实现直驱风电机组网侧逆变器的并网自同步,从而使直驱风电机组无需经过锁相环并网并且能适应于弱电网运行。此外,该控制策略可利用存储于风机的旋转动能为电网提供虚拟惯量。详细讨论了相应的并网自同步机理及惯量模拟机理,并基于MATLAB/Simulink仿真验证了该协调控制策略的有效性。 展开更多

关键词 虚拟同步控制 虚拟惯量 协调控制策略 永磁直驱风电机组 弱电网

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电网对称故障下双馈风力发电机的虚拟同步控制策略 被引量：21

9

作者 程雪坤 孙旭东 +1 位作者 柴建云 赵杨阳 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期47-54,125,共9页

将虚拟同步控制策略运用于双馈感应发电机(DFIG)变频器控制,可使DFIG为电网提供有惯量的频率与电压支撑。但现有虚拟同步控制策略主要关注DFIG对同步发电机机电动态特性的模拟,未考虑DFIG的电磁暂态过程。分析了基于虚拟同步控制的DFIG... 将虚拟同步控制策略运用于双馈感应发电机(DFIG)变频器控制,可使DFIG为电网提供有惯量的频率与电压支撑。但现有虚拟同步控制策略主要关注DFIG对同步发电机机电动态特性的模拟,未考虑DFIG的电磁暂态过程。分析了基于虚拟同步控制的DFIG在电网对称故障下的电磁暂态特性,指出了现有虚拟同步控制策略存在的两大缺陷:无法完全模拟同步电机故障暂态下的电磁关系,且无法抑制转子过电流。提出了一种适用于电网对称故障的DFIG暂态电压补偿虚拟同步控制策略,即通过补偿转子控制电压的暂态分量来抵消或削弱转子暂态反电势对转子过电流的影响。通过仿真对比了现有虚拟同步控制策略与所提策略对DFIG的控制效果,证明了所提虚拟同步控制策略不仅具备更好的惯性支撑能力,同时可显著抑制DFIG转子过电流与电磁转矩暂态冲击,并对系统进行无功支撑,有效提高了DFIG不间断运行能力与电网故障恢复能力。 展开更多

关键词 双馈风力发电机 虚拟同步控制 电网对称故障 转子过电流抑制 暂态电压补偿

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基于CPU-FPGA异构平台的虚拟同步并网逆变器实时仿真算法设计 被引量：15

10

作者 吴盼 汪可友 +1 位作者 徐晋 李国杰 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期85-94,共10页

随着电力系统中电力电子器件的广泛应用,对于小步长(≤2μs)电磁暂态实时仿真的需求逐渐增加。此时,单独依靠CPU已难以满足其要求,转而结合现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)来实现是一大趋势。搭建了适用于虚拟同... 随着电力系统中电力电子器件的广泛应用,对于小步长(≤2μs)电磁暂态实时仿真的需求逐渐增加。此时,单独依靠CPU已难以满足其要求,转而结合现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)来实现是一大趋势。搭建了适用于虚拟同步并网逆变器系统实时仿真的CPU-FPGA异构计算平台。其中,FPGA电路部分采用优化EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)流程实现,综合利用恒导纳开关建模、支路拆分并行处理及矩阵化流程计算来优化仿真实时性能。CPU控制部分采用虚拟同步控制,并设计了与FPGA异步通信的数据交互接口。最后,针对该并网逆变器系统进行小步长实时仿真,与Simulink离线仿真结果相对比,同时分析平台实时性能与FPGA上资源消耗,验证了基于所提平台实现虚拟同步并网逆变器系统实时仿真的准确性与有效性。 展开更多

关键词 并网逆变器系统 实时仿真 虚拟同步控制 电磁暂态仿真算法 现场可编程门阵列

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基于虚拟同步控制的模块化多电平换流器小信号建模与稳定性分析 被引量：8

11

作者 黄迪 郭力 李霞林 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期698-711,共14页

针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)采用虚拟同步(virtual synchronous generator,VSG)控制后的稳定性,首先基于模块化建模思路,建立了基于虚拟同步控制的MMC并网系统精确小信号稳定性分析模型。将MMC的两电平... 针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)采用虚拟同步(virtual synchronous generator,VSG)控制后的稳定性,首先基于模块化建模思路,建立了基于虚拟同步控制的MMC并网系统精确小信号稳定性分析模型。将MMC的两电平简化模型与精确模型特征值对比发现,虚拟同步控制时,简化模型忽略了一种同时受虚拟同步控制和环流抑制(cinculating current suppression control,CCSC)控制参数影响的耦合模态(16 Hz左右)。然后重点分析了外部模态(2 Hz左右)、耦合模态和内部谐波模态(100 Hz左右)3种重要模态的稳定性,由详细稳定性分析可知,若调整虚拟同步控制参数以增大外部模态阻尼和稳定性时,会导致耦合模态的阻尼和稳定裕度减小,因此在优化虚拟同步控制参数时需同时关注外部模态和耦合模态稳定性。此外,电网强度较弱时,系统可能会出现外部模态振荡失稳;而环流抑制参数设置不合理时,系统可能会出现内部谐波模态失稳。最后,通过与经典矢量控制的稳定性对比,说明经典矢量控制下不存在耦合模态;在电网强度较弱的情况下虚拟同步控制稳定性更好。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 虚拟同步控制 小信号模型 模块化建模 稳定性分析

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基于功率指令切换的双级式构网型光伏故障穿越控制策略 被引量：2

12

作者 吕思卓 郑超 姜静雅 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1281-1290,共10页

在新型电力系统构建中,构网型光伏将发挥巨大作用。但受限于电力电子器件过流能力,目前针对构网型光伏的故障穿越控制策略还需进一步完善。综合考虑逆变器稳态和暂态过流抑制,提出了一种基于功率指令切换和虚拟阻抗的双级式构网型光伏... 在新型电力系统构建中,构网型光伏将发挥巨大作用。但受限于电力电子器件过流能力,目前针对构网型光伏的故障穿越控制策略还需进一步完善。综合考虑逆变器稳态和暂态过流抑制,提出了一种基于功率指令切换和虚拟阻抗的双级式构网型光伏发电故障穿越控制策略,该策略计及光伏直流侧动态响应,能够实现满足电流限幅约束的前提下向并网电压提供无功支撑,同时保持故障期间构网型光伏对系统惯性的支撑特性,提升大扰动下光伏换流器暂态功角稳定性。仿真结果表明,在电网发生严重电压跌落的情况下,所提控制策略可在保持逆变器直流侧电压稳定的同时实现故障穿越功能。 展开更多

关键词 构网型光伏 虚拟同步控制 故障穿越控制 功率指令 虚拟阻抗

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虚拟同步控制在MMC-HVDC无缝切换控制的应用 被引量：6

13

作者 彭斌 沈征 +2 位作者 帅智康 尹新 周猛 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2016年第11期88-94,共7页

针对MMC(modular multilevel converter)型VSC-HVDC(voltage source converter-high voltage direct current)在并网运行模式与孤岛运行模式相互切换过程中易于发生切换失败、冲击电流大的难题,将虚拟同步控制运用到MMC的运行模式切换... 针对MMC(modular multilevel converter)型VSC-HVDC(voltage source converter-high voltage direct current)在并网运行模式与孤岛运行模式相互切换过程中易于发生切换失败、冲击电流大的难题,将虚拟同步控制运用到MMC的运行模式切换中。在虚拟同步控制和MMC基本原理的基础上,提出基于虚拟同步控制的MMC-HVDC(modular multilevel converter-high voltage direct current)无缝切换控制方法。引入的虚拟同步控制无需采用专门的同步控制电路,并网前可自动与电网同步;并网后能准确跟随电网频率,实现友好并网。当电网出现故障或需要检修时,MMC仍可孤岛运行,从而实现了运行模式的无缝切换。PSCAD/EMTDC平台下的仿真结果验证了所述控制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 虚拟同步控制 无缝切换 模块化多电平直流输电 并网控制 孤岛运行

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一种电网强度在线感知的自适应虚拟同步控制策略 被引量：6

14

作者 张骞 李征 +1 位作者 蔡旭 饶芳权 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期117-125,共9页

微电网中的储能虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)需在并网和微电网等不同强度电网工况下切换运行。为提高VSG在工况切换前后的一次调频特性与动态响应特性,采用小信号建模与广义根轨迹分析的方法,通过向阻尼环节引入... 微电网中的储能虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)需在并网和微电网等不同强度电网工况下切换运行。为提高VSG在工况切换前后的一次调频特性与动态响应特性,采用小信号建模与广义根轨迹分析的方法,通过向阻尼环节引入微分,提高VSG一次调频响应的准确性。建立了VSG参数与电网强度的关系,基于对电网强度的在线感知,设计自适应优化虚拟阻尼的方法,使得VSG在电网强度变化前后均具有良好的一次调频特性与动态响应特性。在RTDS-DSP硬件在环半实物仿真实验平台上构建了光-储-柴微电网模型,通过相关实验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 虚拟同步控制 一次调频 电网强度 自适应 硬件在环

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构网型变流器多机并联系统稳定性分析及其控制策略研究

15

作者 乐璇 徐骏 徐海盛 《电工技术》 2024年第20期17-21,共5页

针对采用虚拟同步控制技术的构网型变流器多机并联系统中的功率振荡问题开展研究工作。通过建立构网型变流器多机并联系统状态空间模型,求取负载扰动引发系统功率振荡的主导模态,分析虚拟惯量与线路阻抗匹配关系对系统稳定性的影响,提... 针对采用虚拟同步控制技术的构网型变流器多机并联系统中的功率振荡问题开展研究工作。通过建立构网型变流器多机并联系统状态空间模型,求取负载扰动引发系统功率振荡的主导模态,分析虚拟惯量与线路阻抗匹配关系对系统稳定性的影响,提出虚拟阻尼自适应调控方法和虚拟阻抗自适应补偿方法。结果表明,与虚拟阻尼自适应调控方法相比,虚拟阻抗自适应补偿方法能够在保证系统最佳动态性能的同时,提高系统稳定性,大幅度降低负载扰动引发的构网型变流器多机并联系统功率振荡风险。 展开更多

关键词 并网变流器 构网控制 虚拟同步控制 虚拟阻抗 虚拟阻尼

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虚拟同步双馈风机对同步机作用路径及低频振荡影响分析 被引量：5

16

作者 迟永宁 雷雨 +3 位作者 季笑庆 刘俊旭 何维 章晓杰 《现代电力》 北大核心 2021年第3期237-247,I0001,I0002,共13页

针对具有虚拟同步控制的双馈感应发电机机对系统低频振荡产生影响的问题,基于虚拟同步双馈风机的内电势运动方程,通过建立两机系统的线性化模型,分析了虚拟同步双馈风机对同步机作用的路径和物理过程,并采用阻尼转矩法阐明了虚拟同步双... 针对具有虚拟同步控制的双馈感应发电机机对系统低频振荡产生影响的问题,基于虚拟同步双馈风机的内电势运动方程,通过建立两机系统的线性化模型,分析了虚拟同步双馈风机对同步机作用的路径和物理过程,并采用阻尼转矩法阐明了虚拟同步双馈风机对同步机低频振荡的影响机理,最后进行了仿真验证。仿真结果表明:虚拟同步双馈风机内电势的相位受同步机内电势相位和幅值的变化而变化,继而直接影响同步机有功功率,或通过影响同步机端电压幅值变化的支路间接影响同步机有功功率,它们是虚拟同步双馈风机影响同步机阻尼的主要途径,此外,增大虚拟惯性时间常数和阻尼系数可以改善同步机低频振荡的阻尼,而增大电压控制带宽则会使同步机低频振荡的阻尼恶化。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 风力机 虚拟同步控制 内电势 运动方程 作用路径 低频振荡抑制

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含附加能量支路的虚拟同步双馈风机次同步振荡抑制策略 被引量：5

17

作者 沈雅琦 马静 +4 位作者 李鹏冲 霍乾涛 孙素娟 黄远彦 赵书强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期83-93,共11页

针对含虚拟同步控制的双馈风机并网系统可能诱发次同步振荡的问题,提出了一种含附加多能量支路的次同步振荡控制策略。首先,推导了含虚拟同步控制的双馈风机动态能量模型,根据能量在控制支路中的流通路径划分能量支路,并探究各能量支路... 针对含虚拟同步控制的双馈风机并网系统可能诱发次同步振荡的问题,提出了一种含附加多能量支路的次同步振荡控制策略。首先,推导了含虚拟同步控制的双馈风机动态能量模型,根据能量在控制支路中的流通路径划分能量支路,并探究各能量支路对能量耗散率的贡献程度。在此基础上,设计相应的附加能量支路,以补偿抵消风机产生的动态能量,并以风机能量耗散率最小为目标,设计附加能量支路参数优化模型,在兼顾基频稳定特性的同时,实现次同步振荡抑制。最后,在RT-LAB仿真平台中搭建半物理仿真模型进行试验验证,证明了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 双馈风机 虚拟同步控制 次同步振荡抑制 动态能量 附加能量支路

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采用改进虚拟同步控制的双馈型风电场黑启动方案 被引量：4

18

作者 朱凌燕 潘再平 许国东 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期162-167,共6页

针对全黑孤立的双馈型风电场,设计一种低压微网黑启动方案,使得风电场在电网全黑时能较快速地黑启动,有利于在紧急情况下保证风电场的安全,并为下一步使用风电场启动大电网的研究打下基础。该方案首先制定风电场微网黑启动的主要步骤。... 针对全黑孤立的双馈型风电场,设计一种低压微网黑启动方案,使得风电场在电网全黑时能较快速地黑启动,有利于在紧急情况下保证风电场的安全,并为下一步使用风电场启动大电网的研究打下基础。该方案首先制定风电场微网黑启动的主要步骤。其次,选取双馈风电机组作为黑启动微源,在初始阶段使用连接在双馈异步风力发电机(DFIG)直流母线上的直流电压源帮助它启动,并设计一种应用于DFIG的改进虚拟同步控制策略以达到更好地为微网提供电压和频率支撑的目的。最后,通过仿真验证了改进虚拟同步控制调频能力的提升以及所提微网黑启动方案的可行性。 展开更多

关键词 风电场 黑启动 微网 双馈异步发电机 虚拟同步控制 直流电压源

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基于光储联合系统的电网分段恢复策略

19

作者 张英敏 张婉欣 +3 位作者 李保宏 黑玉鹏 王腾鑫 张敏 《电力工程技术》 北大核心 2024年第4期26-35,共10页

当前新能源大量引入至电力系统,为了使其代替传统的水电、燃气机组作为黑启动电源,文中研究了基于光储联合系统的电网分段恢复策略。首先,根据光储系统的结构和控制方式,提出由储能系统建立稳定的并网母线线电压,光伏系统分步并网的启... 当前新能源大量引入至电力系统,为了使其代替传统的水电、燃气机组作为黑启动电源,文中研究了基于光储联合系统的电网分段恢复策略。首先,根据光储系统的结构和控制方式,提出由储能系统建立稳定的并网母线线电压,光伏系统分步并网的启动方式;其次,为了增强光伏发电系统的惯性阻尼支撑,提出在光伏系统逆变器侧加入虚拟同步控制;最后,在待启动机组和系统负荷并网过程中,利用储能系统配置附加阻尼控制器抑制电网黑启动产生的次同步振荡,保证电网稳定恢复。在PSCAD/EMTDC中搭建光储联合系统黑启动的电磁暂态仿真模型并进行分析,结果表明系统恢复过程中母线线电压偏差不超过0.65%、系统频率偏差不超过1%,满足黑启动要求,验证了文中所提启动策略的可行性。 展开更多

关键词 光伏系统 储能系统 黑启动 分段恢复 虚拟同步控制 附加阻尼控制器

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构网型STATCOM/BESS仿真建模及受扰特性

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作者 吕思卓 郑超 +2 位作者 杨海超 张兴滨 宋瑞华 《电力电容器与无功补偿》 2024年第3期28-35,共8页

带蓄电池的静止同步补偿器(STATCOM/BESS)作为一种新型电力电子装备既可以参与系统频率调节,又可以提供动态无功电压支撑。首先介绍了构网型STATCOM/BESS(GFM-S/B)的电路结构和工作原理,设计了基于虚拟同步控制的稳态控制策略和短路故... 带蓄电池的静止同步补偿器(STATCOM/BESS)作为一种新型电力电子装备既可以参与系统频率调节,又可以提供动态无功电压支撑。首先介绍了构网型STATCOM/BESS(GFM-S/B)的电路结构和工作原理,设计了基于虚拟同步控制的稳态控制策略和短路故障下的暂态控制策略,当发生故障时,将设备切换为限电流模式,可以在保证设备安全的前提下尽可能向系统提供无功支撑。在PSCAD/EMTDC环境下,建立了GFM-S/B并网系统仿真模型,并对系统的受扰特性进行分析,仿真结果表明GFM-S/B可以在电网电压波动时起到无功补偿的作用,增强对电网的弹性支撑能力。 展开更多

关键词 构网型控制 静止同步补偿器 虚拟同步控制 控制策略 受扰特性 电压支撑

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