海上直驱风电机组与交流电网的次/超同步控制相互作用(sub-&super-synchronous control interaction,SSCI)会引发振荡稳定性问题,严重制约海上风电的消纳利用。SSCI特性受系统运行工况和并网风机台数等多因素影响,给振荡抑制方法的...海上直驱风电机组与交流电网的次/超同步控制相互作用(sub-&super-synchronous control interaction,SSCI)会引发振荡稳定性问题,严重制约海上风电的消纳利用。SSCI特性受系统运行工况和并网风机台数等多因素影响,给振荡抑制方法的设计带来了巨大挑战。提出了一种基于网侧附加阻尼控制(supplementary damping control,SDC)的海上风电系统次/超同步振荡抑制方法。首先基于阻抗模型分析了SDC抑制次同步振荡的机理;然后,介绍了SDC的结构及基于阻尼最大化的参数优化方法;最后,通过电磁暂态仿真验证了SDC的振荡抑制效果。仿真结果表明:SDC能够在多个振荡频率处为系统提供正阻尼,改善风电场在次/超同步频段内的阻抗特性,有效抑制海上直驱风电机组引发的SSCI。展开更多
双馈风力发电机通过串联补偿线路外送风电时,会出现由感应发电机效应(induction generator effect,IGE)和次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)引起的次同步振荡问题。为分析该问题,以给其抑制措施提供依据,...双馈风力发电机通过串联补偿线路外送风电时,会出现由感应发电机效应(induction generator effect,IGE)和次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)引起的次同步振荡问题。为分析该问题,以给其抑制措施提供依据,建立了用于次同步振荡分析的双馈风力发电机模型,采用频率扫描法分析了IGE的机理和影响因素,从转子侧电流环的闭环控制角度推导分析了SSCI的机理和影响因素,并采用时域仿真法分别分析和验证了风速、串补度对IGE的影响及转子侧电流环控制参数对SSCI特性的影响。研究结果表明:串补度的增加和风速的减小会引起IGE;电流环控制器比例系数和积分系数的增大会引起SSCI。展开更多
为抑制双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场与串补输电线路间次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI),提出基于改进无源控制的SSCI抑制策略。首先,分析了DFIG并网中SSCI发生机理,发现转...为抑制双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场与串补输电线路间次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI),提出基于改进无源控制的SSCI抑制策略。首先,分析了DFIG并网中SSCI发生机理,发现转子侧变流器双环PI控制对SSCI影响较大,可对PI控制进行改进以抑制SSCI。其次,基于DFIG欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)模型和无源理论,设计转子侧无源控制器,通过计算稳定状态点,注入阻尼抑制SSCI。为提高抑制能力,采用带通滤波器改进无源控制,通过保持输入信号稳定提升控制器性能。最后,给出小干扰分析和时域仿真分析结果,并与PI控制和常规无源控制对比,验证所提策略在串补度变化和风速变化时的抑制效果。展开更多
双馈风电场中的次同步控制相互作用(subsynchronous control interaction,SSCI)主要由双馈感应电机的多动态控制与传输线路中的固定串联电容之间的相互作用引起。从双馈风机转子电压方程出发,基于转速控制、转子侧变流器(rotor side con...双馈风电场中的次同步控制相互作用(subsynchronous control interaction,SSCI)主要由双馈感应电机的多动态控制与传输线路中的固定串联电容之间的相互作用引起。从双馈风机转子电压方程出发,基于转速控制、转子侧变流器(rotor side control,RSC)的功率外环和电流内环控制,推导了电磁转矩对转速的传递函数,进而基于复转矩系数法提出了用于分析双馈风电机场经串补线路并网系统SSCI稳定性的电气阻尼系数表达式。在此基础上,利用电磁转矩的电气阻尼系数表达式分析了风速、串补度、转速和RSC不同控制参数对SSCI稳定特性的影响。分析结果表明:降低风速、增大串补度、增大转速和RSC控制的比例参数和减小RSC控制的积分参数都会导致系统SSCI不稳定。最后利用PSCAD/EMTDC时域仿真,验证了利用所提电气阻尼特性分析系统SSCI稳定性的正确性和有效性。展开更多
首先,建立双馈感应风机包括其控制器的数学模型;然后分析风机并网次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)的产生机理和动态过程。在RTDS(real time digital simulator)软件中搭建单台额定功率为2.2 MW的双馈感...首先,建立双馈感应风机包括其控制器的数学模型;然后分析风机并网次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)的产生机理和动态过程。在RTDS(real time digital simulator)软件中搭建单台额定功率为2.2 MW的双馈感应风机发电系统,通过对风机与电网相连线路的电流进行傅里叶分析,得到系统发生次同步振荡时的频率分布特性;通过对风机有功、无功出力的仿真,探讨风速、线路串联补偿度、风电场并列运行风机台数、转子侧变流器(rotor side converter,RSC)及电网侧变流器(grid-side converter,GSC)的控制参数对次同步控制相互作用的影响;风速和风电场风机台数的减小、串联补偿度的提高都会增强次同步控制相互作用,并迅速导致功率的振荡发散,同时控制器PI参数的变化也会对这种作用产生影响。展开更多
文摘海上直驱风电机组与交流电网的次/超同步控制相互作用(sub-&super-synchronous control interaction,SSCI)会引发振荡稳定性问题,严重制约海上风电的消纳利用。SSCI特性受系统运行工况和并网风机台数等多因素影响,给振荡抑制方法的设计带来了巨大挑战。提出了一种基于网侧附加阻尼控制(supplementary damping control,SDC)的海上风电系统次/超同步振荡抑制方法。首先基于阻抗模型分析了SDC抑制次同步振荡的机理;然后,介绍了SDC的结构及基于阻尼最大化的参数优化方法;最后,通过电磁暂态仿真验证了SDC的振荡抑制效果。仿真结果表明:SDC能够在多个振荡频率处为系统提供正阻尼,改善风电场在次/超同步频段内的阻抗特性,有效抑制海上直驱风电机组引发的SSCI。
文摘双馈风力发电机通过串联补偿线路外送风电时,会出现由感应发电机效应(induction generator effect,IGE)和次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)引起的次同步振荡问题。为分析该问题,以给其抑制措施提供依据,建立了用于次同步振荡分析的双馈风力发电机模型,采用频率扫描法分析了IGE的机理和影响因素,从转子侧电流环的闭环控制角度推导分析了SSCI的机理和影响因素,并采用时域仿真法分别分析和验证了风速、串补度对IGE的影响及转子侧电流环控制参数对SSCI特性的影响。研究结果表明:串补度的增加和风速的减小会引起IGE;电流环控制器比例系数和积分系数的增大会引起SSCI。
文摘为抑制双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场与串补输电线路间次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI),提出基于改进无源控制的SSCI抑制策略。首先,分析了DFIG并网中SSCI发生机理,发现转子侧变流器双环PI控制对SSCI影响较大,可对PI控制进行改进以抑制SSCI。其次,基于DFIG欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)模型和无源理论,设计转子侧无源控制器,通过计算稳定状态点,注入阻尼抑制SSCI。为提高抑制能力,采用带通滤波器改进无源控制,通过保持输入信号稳定提升控制器性能。最后,给出小干扰分析和时域仿真分析结果,并与PI控制和常规无源控制对比,验证所提策略在串补度变化和风速变化时的抑制效果。
文摘双馈风电场中的次同步控制相互作用(subsynchronous control interaction,SSCI)主要由双馈感应电机的多动态控制与传输线路中的固定串联电容之间的相互作用引起。从双馈风机转子电压方程出发,基于转速控制、转子侧变流器(rotor side control,RSC)的功率外环和电流内环控制,推导了电磁转矩对转速的传递函数,进而基于复转矩系数法提出了用于分析双馈风电机场经串补线路并网系统SSCI稳定性的电气阻尼系数表达式。在此基础上,利用电磁转矩的电气阻尼系数表达式分析了风速、串补度、转速和RSC不同控制参数对SSCI稳定特性的影响。分析结果表明:降低风速、增大串补度、增大转速和RSC控制的比例参数和减小RSC控制的积分参数都会导致系统SSCI不稳定。最后利用PSCAD/EMTDC时域仿真,验证了利用所提电气阻尼特性分析系统SSCI稳定性的正确性和有效性。
文摘首先,建立双馈感应风机包括其控制器的数学模型;然后分析风机并网次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)的产生机理和动态过程。在RTDS(real time digital simulator)软件中搭建单台额定功率为2.2 MW的双馈感应风机发电系统,通过对风机与电网相连线路的电流进行傅里叶分析,得到系统发生次同步振荡时的频率分布特性;通过对风机有功、无功出力的仿真,探讨风速、线路串联补偿度、风电场并列运行风机台数、转子侧变流器(rotor side converter,RSC)及电网侧变流器(grid-side converter,GSC)的控制参数对次同步控制相互作用的影响;风速和风电场风机台数的减小、串联补偿度的提高都会增强次同步控制相互作用,并迅速导致功率的振荡发散,同时控制器PI参数的变化也会对这种作用产生影响。
