提出了改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性的措施以实现风电场的低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)功能。目前,大部分基于双馈感应发电机的变速风电机组不具有故障情况下的暂态电压支持能力,当电网侧发生严重...提出了改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性的措施以实现风电场的低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)功能。目前,大部分基于双馈感应发电机的变速风电机组不具有故障情况下的暂态电压支持能力,当电网侧发生严重短路故障时,风电场的暂态电压稳定能力会影响到电网安全稳定。该文在DIgSILENT/PowerFactory中建立了具有暂态电压支持能力的变速风电机组转子侧变频器控制模型及用于故障后稳定控制的桨距角控制模型,通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对风电机组和电网暂态电压稳定性的贡献。仿真结果表明,当电网侧发生三相短路故障时,风电机组转子侧变频器暂态电压控制能够控制风电机组发出无功功率支持电网电压;桨距角控制能有效降低变速风电机组机械转矩,避免出现风电机组超速及电压失稳。得出结论:采用变频器暂态电压控制及桨距角控制能够改善基于双馈感应发电机的并网风电场的暂态电压稳定性,确保风电机组低电压穿越(LVRT)功能的实现及电网安全稳定。展开更多
风电场采用柔性高压直流输电(voltage sourceconverter-high voltage direct current,VSC-HVDC)方式接入系统后,风电场母线电压的控制效果将影响风电场的稳定运行和受端系统的电能质量,而传统的风电场母线电压的幅相控制方式是间接电流...风电场采用柔性高压直流输电(voltage sourceconverter-high voltage direct current,VSC-HVDC)方式接入系统后,风电场母线电压的控制效果将影响风电场的稳定运行和受端系统的电能质量,而传统的风电场母线电压的幅相控制方式是间接电流控制方式,风电场交流侧电流动态响应缓慢且易受系统参数变化影响,从而导致风电场母线电压控制效果变差。因此有必要寻求更佳的风电场母线电压控制方案来确保整个系统的运行效果。针对双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场VSC-HVDC的系统接入方式,分析系统各部分的动态模型,对风电场侧电压源换流器(wind farm side voltage source converter,WFVSC),依据其稳态方程设计了一种新的风电场母线电压矢量控制结构,该结构引入带有交叉乘积项的电流环,在实现电流环解耦控制的同时,可有效克服风电场接入参数变化所带来的不利影响;对电网侧电压源换流器(gridside voltage source converter,GSVSC)通过输入输出线性化设计来控制直流电压。最后通过对风电场输出功率波动、风电场当地负荷波动以及风电场系统接入侧电阻参数变化的情况进行仿真分析,仿真结果验证了该控制方案的正确性和有效性。展开更多
文摘提出了改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性的措施以实现风电场的低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)功能。目前,大部分基于双馈感应发电机的变速风电机组不具有故障情况下的暂态电压支持能力,当电网侧发生严重短路故障时,风电场的暂态电压稳定能力会影响到电网安全稳定。该文在DIgSILENT/PowerFactory中建立了具有暂态电压支持能力的变速风电机组转子侧变频器控制模型及用于故障后稳定控制的桨距角控制模型,通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对风电机组和电网暂态电压稳定性的贡献。仿真结果表明,当电网侧发生三相短路故障时,风电机组转子侧变频器暂态电压控制能够控制风电机组发出无功功率支持电网电压;桨距角控制能有效降低变速风电机组机械转矩,避免出现风电机组超速及电压失稳。得出结论:采用变频器暂态电压控制及桨距角控制能够改善基于双馈感应发电机的并网风电场的暂态电压稳定性,确保风电机组低电压穿越(LVRT)功能的实现及电网安全稳定。
文摘风电场采用柔性高压直流输电(voltage sourceconverter-high voltage direct current,VSC-HVDC)方式接入系统后,风电场母线电压的控制效果将影响风电场的稳定运行和受端系统的电能质量,而传统的风电场母线电压的幅相控制方式是间接电流控制方式,风电场交流侧电流动态响应缓慢且易受系统参数变化影响,从而导致风电场母线电压控制效果变差。因此有必要寻求更佳的风电场母线电压控制方案来确保整个系统的运行效果。针对双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场VSC-HVDC的系统接入方式,分析系统各部分的动态模型,对风电场侧电压源换流器(wind farm side voltage source converter,WFVSC),依据其稳态方程设计了一种新的风电场母线电压矢量控制结构,该结构引入带有交叉乘积项的电流环,在实现电流环解耦控制的同时,可有效克服风电场接入参数变化所带来的不利影响;对电网侧电压源换流器(gridside voltage source converter,GSVSC)通过输入输出线性化设计来控制直流电压。最后通过对风电场输出功率波动、风电场当地负荷波动以及风电场系统接入侧电阻参数变化的情况进行仿真分析,仿真结果验证了该控制方案的正确性和有效性。
文摘随着海上风场规模的增大,全直流风场成为未来海上风电的发展趋势。模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)广泛应用在大功率、高电压的AC/DC电力变换领域,并且能够实现电能直接从低压交流到高压直流的转换,是一种适用于海上全直流风场的风力发电变流器拓扑。该文针对基于MMC的风力发电变流器的运行特性进行了分析,发现在低调制比的工况下MMC的子模块电容电压纹波会使交流输出电压产生畸变,通过对其机理的分析,提出一种改进的电流控制方法,改善受到电压畸变影响的电流动态控制性能。为了验证理论分析与控制方法,在RT-LAB中对一将6 k V永磁同步发电机连接到50 k V直流网的10 MW风力发电系统进行了建模和仿真,并在30k W的MMC实验平台上进行了实验验证。
