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变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究 被引量:247
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作者 林成武 王凤翔 姚兴佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期122-125,共4页
双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制... 双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制试验系统。对变速恒频控制、恒压控制、并网控制以及亚同步速、同步速和超同步速三种不同运行状态之间的动态转换控制技术,进行了试验研究,为兆瓦级变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的设计奠定了基础。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 励磁控制 变速恒频 转子绕组 励磁电流 风力发电系统 单片机
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电池储能系统在改善并网风电场电能质量和稳定性中的应用 被引量:227
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作者 张步涵 曾杰 +2 位作者 毛承雄 金玉洁 王云玲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第15期54-58,共5页
建立了基于等效电路的电池储能系统和基于异步发电机风力发电系统的整体动态数学模型,设计了相应的控制策略,并以随机风和电网大扰动为例,采用电池储能系统对并网风电场的电能质量和稳定性问题进行仿真。结果表明采用该控制策略的电池... 建立了基于等效电路的电池储能系统和基于异步发电机风力发电系统的整体动态数学模型,设计了相应的控制策略,并以随机风和电网大扰动为例,采用电池储能系统对并网风电场的电能质量和稳定性问题进行仿真。结果表明采用该控制策略的电池储能系统可很好地改善并网风电场的电能质量和稳定性。 展开更多
关键词 风力发电 电池储能系统 异步发电机 动态模型
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交流励磁变速恒频风电系统运行研究 被引量:130
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作者 贺益康 郑康 +1 位作者 潘再平 刘其辉 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第13期55-59,68,共6页
随着风电机组单机容量的不断增大,采用变桨距风力机实现最大风能捕获和利用的变速恒频发电已成为当前风电技术的研究热点。文中从理论到实践全面讨论了双馈发电机交流励磁变速恒频的发电原理、对交流励磁变频器的要求,以及为追踪最大风... 随着风电机组单机容量的不断增大,采用变桨距风力机实现最大风能捕获和利用的变速恒频发电已成为当前风电技术的研究热点。文中从理论到实践全面讨论了双馈发电机交流励磁变速恒频的发电原理、对交流励磁变频器的要求,以及为追踪最大风能捕获、实现发电机有功、无功功率独立调节和变速恒频下空裁并网控制的定子磁场定向矢量控制策略。实验风电机组的空载、并网、同步速上、下的发电运行全面验证了所提出的交流励磁变速恒频关键风电技术的正确性,为大型风力机组的工程实现奠定了一定的理论及技术基础。 展开更多
关键词 交流励磁 变速恒频 风力发电 空载并网 发电机矢量控制
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新能源电力系统次同步振荡问题研究综述 被引量:149
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作者 肖湘宁 罗超 廖坤玉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期85-97,共13页
随着风力发电等新能源并网容量的增加,大功率电力电子技术的广泛采用,以多源多变换复杂交直流系统为组成架构的新能源电力系统逐渐形成,由此引发的次同步振荡新问题不断凸显,次同步振荡的概念和内涵不断延伸,它们的起因、表现形式、影... 随着风力发电等新能源并网容量的增加,大功率电力电子技术的广泛采用,以多源多变换复杂交直流系统为组成架构的新能源电力系统逐渐形成,由此引发的次同步振荡新问题不断凸显,次同步振荡的概念和内涵不断延伸,它们的起因、表现形式、影响程度、监测和抑制方法等诸多错综复杂的问题再一次引起世界范围的广泛重视。本文首先总结新能源电力系统次同步振荡的基本问题与发展态势,并剖析我国次同步振荡问题的特点与表现,最后提出当前次同步振荡研究中的新问题,以及在抑制技术等方面面临的挑战与应对措施,以期推动我国次同步振荡问题的研究。 展开更多
关键词 新能源电力系统 风力发电机组 火力发电机组 次同步振荡 次同步控制互作用
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含风电机组的配网无功优化 被引量:112
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作者 陈海焱 陈金富 段献忠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期40-45,共6页
研究了分布式电源中发展较为成熟的风力发电机组并网后配电网的无功优化问题,提出一种基于场景发生概率的无功优化综合指标,该指标由网损和静态电压稳定裕度两部分构成。基于该指标,提出一种新的无功优化模型。在该模型中,提出风电机组... 研究了分布式电源中发展较为成熟的风力发电机组并网后配电网的无功优化问题,提出一种基于场景发生概率的无功优化综合指标,该指标由网损和静态电压稳定裕度两部分构成。基于该指标,提出一种新的无功优化模型。在该模型中,提出风电机组输出功率典型场景的选取策略,无功优化潮流计算中考虑了风电机组的特点,将其作为电压静特性节点处理。在求解方法上,采用基于自适应权重的遗传算法求解。算例表明,提出的模型和算法是可行的,对风电系统的运行具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 电力系统 无功优化 分布式电源 风电机组 场景分析 遗传算法
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风力发电及其技术发展综述 被引量:116
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作者 李军军 吴政球 +1 位作者 谭勋琼 陈波 《电力建设》 2011年第8期64-72,共9页
风能作为最具商业化前景的可再生能源,正得到大规模的开发和利用,风力发电相关技术也取得了显著的进步。文章综述了目前风力发电及其技术的发展与应用情况,对风力发电系统的类型、风电系统中所采用发电机的性能与特点以及未来风力发电... 风能作为最具商业化前景的可再生能源,正得到大规模的开发和利用,风力发电相关技术也取得了显著的进步。文章综述了目前风力发电及其技术的发展与应用情况,对风力发电系统的类型、风电系统中所采用发电机的性能与特点以及未来风力发电技术的发展趋势进行了较详细深入的介绍,为更好地了解国内外风力发电的现状与发展趋势提供参考。 展开更多
关键词 风能 可再生能源 风力发电 发电机 风电并网
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考虑储能参与调频的风储联合运行优化策略 被引量:85
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作者 胡泽春 夏睿 +1 位作者 吴林林 刘辉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期2251-2257,共7页
储能系统与风电场联合运行,不但可减小风电场的弃风,还可参与电网的辅助服务。以风储电站的总收益最大为目标,考虑储能用于减小弃风和参与电网二次调频服务,建立了电池储能系统和风电场联合运行的优化模型。该模型考虑了电池寿命损耗和... 储能系统与风电场联合运行,不但可减小风电场的弃风,还可参与电网的辅助服务。以风储电站的总收益最大为目标,考虑储能用于减小弃风和参与电网二次调频服务,建立了电池储能系统和风电场联合运行的优化模型。该模型考虑了电池寿命损耗和储能剩余电量水平对调频表现的影响。通过约束转换,将模型转换为易于求解的混合整数线性规划问题。基于实际风电场运行数据设计算例并进行仿真分析,结果表明所提出的方法可有效提高储能的利用率和风储联合体的效益。 展开更多
关键词 风力发电 储能系统 减小弃风 二次调频 混合整数线性规划
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风力发电机发展现状及研究进展 被引量:77
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作者 程明 张运乾 张建忠 《电力科学与技术学报》 CAS 2009年第3期2-9,共8页
风力发电机是实现风能转换为电能的核心部件之一.自上世纪70年代末以来,涌现了多种风力发电机拓扑结构及发电系统.针对现有国内外主要类型风力发电机的技术特点进行评述,分析比较不同类型风力发电机的经济技术性能,讨论风力发电机的最... 风力发电机是实现风能转换为电能的核心部件之一.自上世纪70年代末以来,涌现了多种风力发电机拓扑结构及发电系统.针对现有国内外主要类型风力发电机的技术特点进行评述,分析比较不同类型风力发电机的经济技术性能,讨论风力发电机的最新发展趋势与研究进展,为我国风力发电研发工作提供参考. 展开更多
关键词 风力发电机 风电系统 研究进展 综述
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串并联型超级电容器储能系统在风力发电中的应用 被引量:63
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作者 张步涵 曾杰 +1 位作者 毛承雄 王云玲 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期1-4,共4页
基于超级电容器的串并联型储能系统可同时双向大范围快速调节有功功率和无功功率。为提高风力发电系统稳定性和改善电能质量,提出了一种将串并联型超级电容器储能系统应用于基于异步发电机的风力发电系统的新思路,建立了基于等效电路的... 基于超级电容器的串并联型储能系统可同时双向大范围快速调节有功功率和无功功率。为提高风力发电系统稳定性和改善电能质量,提出了一种将串并联型超级电容器储能系统应用于基于异步发电机的风力发电系统的新思路,建立了基于等效电路的超级电容器储能系统的动态数学模型,设计了相应的控制策略,并以随机风和电网大扰动为例,在Matlab的Simulink环境下对采用串并联型超级电容器储能系统对并网风力发电机组的电能质量和稳定性问题进行仿真。结果表明采用该控制策略的超级电容器储能系统可很好地改善并网风力发电机组的电能质量和稳定性。 展开更多
关键词 超级电容器 风力发电 串并联补偿 异步发电机
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电网短路故障时交流励磁风力发电机不脱网运行的励磁控制策略 被引量:62
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作者 姚骏 廖勇 唐建平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第30期64-71,共8页
提出一种电网短路故障时保持交流励磁风力发电机不脱网运行的新型励磁控制策略。分析了电网短路故障时交流励磁发电机的暂态物理过程和转子过电流的原因。改进控制方案从限制电网故障时定子工频过电流的角度出发,有效限制了由定子电流... 提出一种电网短路故障时保持交流励磁风力发电机不脱网运行的新型励磁控制策略。分析了电网短路故障时交流励磁发电机的暂态物理过程和转子过电流的原因。改进控制方案从限制电网故障时定子工频过电流的角度出发,有效限制了由定子电流工频分量引起的转子电流交流分量,同时利用发电机定子电阻对定子磁链暂态直流分量进行灭磁,实现了故障时避免转子出现过电流的目的。建立了2MW商用交流励磁风力发电系统仿真模型,在电网对称故障和非对称故障条件下,对"crowbar protection"方案和该文所提方案进行了仿真对比研究。仿真结果验证了该文所提改进方案的有效性,实现了电网故障期间发电机转子励磁变频器的安全运行,提高了交流励磁风力发电系统在电网故障时的不间断运行能力。 展开更多
关键词 电网短路故障 风力发电 交流励磁发电机 电网故障励磁控制 不脱网运行
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大容量风电场接入后电网电压稳定性的计算分析与控制策略 被引量:57
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作者 林莉 孙才新 +2 位作者 王永平 王海涛 杨德州 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期41-46,共6页
由于风电场容量较大,并位于电网末端,可能会对电网的电压稳定性产生较大的影响。为保证风电场投入后的安全,按大干扰下风功率的转换特性及异步发电机的运行特性建立了风电场与相关电网的数学模型,计算了风电场与相关电网发生短路故障后... 由于风电场容量较大,并位于电网末端,可能会对电网的电压稳定性产生较大的影响。为保证风电场投入后的安全,按大干扰下风功率的转换特性及异步发电机的运行特性建立了风电场与相关电网的数学模型,计算了风电场与相关电网发生短路故障后的电压稳定性。通过数值仿真计算,揭示了风电场接入导致电网电压稳定性被破坏的机理,指出机组转速是影响风力机和异步发电机这两个能量转换器工作特性的关键参数,控制风电场内风机的速度增量是保持大容量风电场接入后电压稳定性的关键,靠近故障点的风电单元容量、故障点位置和故障持续时间是影响短路后电压稳定性的主要因素,并提出了大容量风电场接入后保证电网电压稳定性的策略与措施。 展开更多
关键词 电力系统 风力发电 异步发电机 电压稳定性
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几种适合变速恒频风力发电机并网方式对比分析 被引量:37
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作者 李建林 赵栋利 +1 位作者 李亚西 许洪华 《电力建设》 2006年第5期8-10,17,共4页
双馈电机定子电压有效控制是变速恒频发电机实现无冲击电流并网的关键,文章针对双馈电机定子电压控制进行研究,对比分析了空载并网方式、带负载并网方式以及“孤岛”并网方式,并指出了各自的优缺点。
关键词 风力发电 变速恒频 双馈电机 并网
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直驱式风力发电系统最大风能追踪策略研究 被引量:36
13
作者 凌禹 张同庄 邱雪峰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2007年第7期1-2,5,共3页
充分利用风能是风力发电控制的主要目的之一,为达此目的,基于原有的直驱式风力发电系统电路拓扑结构,在整流器和逆变器之间加入了Buck-Boost电路,通过控制该电路中开关器件的开断,保证该风力发电系统输出有效电压,从而保证有功功率流向... 充分利用风能是风力发电控制的主要目的之一,为达此目的,基于原有的直驱式风力发电系统电路拓扑结构,在整流器和逆变器之间加入了Buck-Boost电路,通过控制该电路中开关器件的开断,保证该风力发电系统输出有效电压,从而保证有功功率流向电网或负载,实现风力发电系统的最佳功率系数。基于风力发电机输出功率特性曲线,详细阐述了采用该风力发电系统实现最大风能利用的搜索算法。该算法具有不再需要测风速和电机转速的优点。通过实验验证比较,新系统能实现风能的最大利用。 展开更多
关键词 变换器 风力发电 同步发电机/最大风能利用搜索算法
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风力发电系统故障诊断方法综述 被引量:46
14
作者 沈艳霞 李帆 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第5期789-795,共7页
风力发电系统往往安装在偏僻的、难以接近的或者气候不适合人类长期逗留的地域,传统的计划维修和事后维修方式不能满足要求。为保证风力发电系统可靠稳定运行,降低系统的维护成本,对其进行状态监测与故障诊断是十分必要的。论文针对风... 风力发电系统往往安装在偏僻的、难以接近的或者气候不适合人类长期逗留的地域,传统的计划维修和事后维修方式不能满足要求。为保证风力发电系统可靠稳定运行,降低系统的维护成本,对其进行状态监测与故障诊断是十分必要的。论文针对风力发电系统中的主要部件,即齿轮箱、发电机、电力电子装置、叶片等的故障,对现有故障诊断方法进行了分类与综述,为提高对风力发电系统的可靠性、降低成本,促进其工程化进程提供了有效的参考。 展开更多
关键词 风力发电系统 齿轮箱 发电机 电力电子装置 故障诊断
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变速恒频双馈风力发电系统最优风能捕获控制 被引量:24
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作者 邓禹 邹旭东 +1 位作者 康勇 陈坚 《通信电源技术》 2005年第3期21-24,31,共5页
从分析风力机运行特性出发,研究实现最优风能捕获的系统控制方法。并采用定子磁场定向的矢量控制技术,对双馈发电机转子进行交流励磁,实现发电机有功、无功及转速的独立控制,从而获得最大风能捕获的高效发电运行。仿真结果验证了文中所... 从分析风力机运行特性出发,研究实现最优风能捕获的系统控制方法。并采用定子磁场定向的矢量控制技术,对双馈发电机转子进行交流励磁,实现发电机有功、无功及转速的独立控制,从而获得最大风能捕获的高效发电运行。仿真结果验证了文中所提出控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 变速恒频 风力机 最大风能捕获 双馈发电机 矢量控制
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低碳经济下风火互济系统日前发电计划模式分析 被引量:41
16
作者 王彩霞 乔颖 +1 位作者 鲁宗相 徐飞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第22期111-117,共7页
风电是最具竞争力的低碳能源之一,是推动低碳经济发展的重要力量。考虑风电机组出力特点,关注风电低碳效益的发挥,研究了风电机组与火电机组协调运行的问题。通过引入CO2价格指标,建立了风火互济系统运行的综合最优模型。从风能利用原... 风电是最具竞争力的低碳能源之一,是推动低碳经济发展的重要力量。考虑风电机组出力特点,关注风电低碳效益的发挥,研究了风电机组与火电机组协调运行的问题。通过引入CO2价格指标,建立了风火互济系统运行的综合最优模型。从风能利用原则、日前发电计划优化目标、风电参与日前调度的方式3个方面提出了含风电的5种典型日前发电计划模型。在典型风火互济系统中对各模式进行了比较,并深入讨论了CO2价格、不同风电接入水平对模型的影响。结果表明,优先调度风电但允许少量弃风将显著提高中国风火互济系统整体效益,该模式优于全额接纳风电的模式;通过引入CO2价格机制,以经济和环保并重的计划模式优于传统的以发电经济性为目标的模式;当CO2价格达到一定水平,风电机组与常规机组平等参与日前发电计划可实现真正意义上的系统运行经济性与环保性的综合最优。 展开更多
关键词 风力发电 调度模式 CO2排放 机组组合 火电机组
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多场景下含风电机组的配电网无功优化的研究 被引量:40
17
作者 陈继明 祁丽志 +1 位作者 孙名妤 薛永端 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期129-134,共6页
研究了多场景下含风电机组的配电网无功优化问题。利用概率统计的思想解决了风电机组有功输出的不确定性问题,根据转子侧最大电流限制条件确立了风电机组无功输出范围。结合传统的电容器无功补偿方法,将风电机组作为连续可调无功源参与... 研究了多场景下含风电机组的配电网无功优化问题。利用概率统计的思想解决了风电机组有功输出的不确定性问题,根据转子侧最大电流限制条件确立了风电机组无功输出范围。结合传统的电容器无功补偿方法,将风电机组作为连续可调无功源参与到配电网的无功优化。建立了以系统网损最小和节点电压越限惩罚为目标的无功优化模型。算例表明不同场景下的风电机组参与配电网无功优化可有效地降低系统的网损,提高各节点电压,同时,增强配电系统受风速影响的适应性。 展开更多
关键词 配电网 风电机组 多场景 无功优化 改进的细菌群体趋药性算法
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风力发电机状态监测与故障诊断技术综述 被引量:38
18
作者 赵勇 韩斌 房刚利 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第10期1-5,共5页
本文阐述了风力发电机常见运行故障监测与诊断技术现状,并分别介绍风力发电机故障仿真及实验模拟方法、故障模拟实验平台、风力发电机状态监测系统,对风力发电机状态监测及故障诊断技术发展方向进行了展望。研究表明,基于多参量(如电信... 本文阐述了风力发电机常见运行故障监测与诊断技术现状,并分别介绍风力发电机故障仿真及实验模拟方法、故障模拟实验平台、风力发电机状态监测系统,对风力发电机状态监测及故障诊断技术发展方向进行了展望。研究表明,基于多参量(如电信号、振动信号、功率信号等)的故障监测诊断技术将成为风力发电机组状态监测与故障诊断领域未来发展的方向之一。 展开更多
关键词 风力发电 发电机 状态监测 故障诊断 机械故障 电气故障 振动故障
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双馈风电机组的虚拟同步控制及弱网运行特性分析 被引量:37
19
作者 王磊 张琛 +1 位作者 李征 蔡旭 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期85-90,共6页
采用传统矢量控制的风电机组对外表现为电流源特性,大型风电机组在接入配电网环境时容易引发电压失稳、缺乏惯量等问题。为此,研究了基于虚拟同步风电机技术的双馈风电机组控制方法。在详细分析影响并网点电压因素的基础上,研究电网等... 采用传统矢量控制的风电机组对外表现为电流源特性,大型风电机组在接入配电网环境时容易引发电压失稳、缺乏惯量等问题。为此,研究了基于虚拟同步风电机技术的双馈风电机组控制方法。在详细分析影响并网点电压因素的基础上,研究电网等效阻抗对静态电压稳定性的影响。给出一种虚拟同步控制下双馈风电机组并网频率、电压的调节方案。研究结果表明,相对矢量控制方法,虚拟同步控制的双馈风电机组在弱电网下具有良好的电压稳定性。此外,该控制方法在降低机端电压冲击以及提供电网频率支撑等方面具有明显优势。仿真结果验证了所给虚拟同步控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 弱电网 风力发电 双馈风电机组 电流源型控制 虚拟同步发电机
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不同类型风电机组对小干扰和暂态稳定性的影响 被引量:34
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作者 和萍 文福拴 +2 位作者 薛禹胜 Ledwich GER ARD 李思岑 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第17期23-29,135,共8页
随着风电装机容量在电力系统中渗透率的逐步提高,其对电力系统的影响越来越明显。这样,就很有必要系统地分析风电机组对电力系统小干扰和暂态稳定性的影响,以便研究针对性措施。在此背景下,对3类常见的风电机组接入后的电力系统稳定性... 随着风电装机容量在电力系统中渗透率的逐步提高,其对电力系统的影响越来越明显。这样,就很有必要系统地分析风电机组对电力系统小干扰和暂态稳定性的影响,以便研究针对性措施。在此背景下,对3类常见的风电机组接入后的电力系统稳定性进行了系统的比较研究。首先给出了这3类风电机组的动态模型,之后以美国西部联合电力系统(WSCC)3机9节点系统为例,采用特征值分析和动态时域仿真方法,系统地比较了在同一母线接入异步风电机组、双馈风电机组、永磁直驱风电机组与接入同等容量同步发电机组对小干扰稳定和暂态稳定性的影响。研究结果表明,3类风电机组并网对小干扰稳定和暂态稳定性的影响程度均有所不同。 展开更多
关键词 电力系统 风电并网 风电机组 小干扰稳定 暂态稳定
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