直驱式永磁同步风力发电机组低电压穿越研究 被引量：2

1

作者 宋雨倩 王印松 刘萌 《仪器仪表用户》 2012年第6期72-74,共3页

本文对直驱式永磁同步风力发电机组的低电压穿越方案进行了研究,综述了国内外主要的LVRT方案,列举了改进的控制策略,并对常用的Crowbar保护方案进行了分类总结,讨论了各自的优缺点。分析表明,电网故障时可以采用多种方法结合的方式平稳... 本文对直驱式永磁同步风力发电机组的低电压穿越方案进行了研究,综述了国内外主要的LVRT方案,列举了改进的控制策略,并对常用的Crowbar保护方案进行了分类总结,讨论了各自的优缺点。分析表明,电网故障时可以采用多种方法结合的方式平稳实现LVRT。 展开更多

关键词 直驱式永磁同步风力发电机组 低电压穿越 控制策略

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UHVDC闭锁引发风电场暂态过电压分析及HVRT协调控制 被引量：18

2

作者 秦世耀 姜蓉蓉 +3 位作者 刘晋 李少林 代林旺 刘桥 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期63-69,共7页

针对特高压直流(UHVDC)闭锁引发送端风电场高电压穿越(HVRT)问题,建立了UHVDC输电送端风电系统数学模型,研究了UHVDC闭锁对送端风电场过电压的影响,分析了过电压对永磁直驱风电机组的影响及机组功率可控域。提出了基于机组可控域划分的... 针对特高压直流(UHVDC)闭锁引发送端风电场高电压穿越(HVRT)问题,建立了UHVDC输电送端风电系统数学模型,研究了UHVDC闭锁对送端风电场过电压的影响,分析了过电压对永磁直驱风电机组的影响及机组功率可控域。提出了基于机组可控域划分的风电机组和静止同步补偿器相协调的风电场HVRT控制策略,在机组可控域内,风电机组利用其动态无功补偿实现HVRT,当超出机组可控域时,风电场集中无功补偿装置与风电机组协调控制实现HVRT。最后,在PSCAD/EMTDC中建立系统仿真模型,验证了理论分析与控制策略的准确性与有效性,直流闭锁引发风电机组高电压脱网的风险得到降低。 展开更多

关键词 特高压直流输电 风电场 永磁直驱风电机组 静止同步补偿器 暂态过电压 HVRT协调控制

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直驱永磁同步风电机组次同步振荡建模与分析 被引量：17

3

作者 刘为杰 姜建国 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第1期97-103,共7页

为了研究直驱永磁同步风电机组(DDPMSG)次同步振荡问题,建立了完整的风电系统动态数学模型。采用特征值分析方法全面分析了全功率变换器控制器参数对系统振荡模式的影响:将风电系统动态模型在稳定工作点线性化后得到系统的系数矩阵,计... 为了研究直驱永磁同步风电机组(DDPMSG)次同步振荡问题,建立了完整的风电系统动态数学模型。采用特征值分析方法全面分析了全功率变换器控制器参数对系统振荡模式的影响:将风电系统动态模型在稳定工作点线性化后得到系统的系数矩阵,计算出系统的振荡模式;由于控制器参数个数众多,为了简化分析过程,通过计算参与因子筛选出与系统振荡模式关联度高的控制器参数,在此基础上进一步分析这些控制器参数对系统振荡模式稳定性的影响。分析和仿真结果表明:转速调节器比例系数较小,则易引起轴系扭振;直流电压调节器积分系数过大,则易引起网侧功率的次同步振荡。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风电机组 次同步振荡 特征值分析 轴系扭振

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直驱式永磁风力发电机组并网控制 被引量：10

4

作者 杨晓萍 郭鑫 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期121-126,共6页

为了省去直驱式永磁同步风力发电机组D-PMSG(direct-drive permanent magnet synchronous genera-tors wind turbine)串接的交-直-交变流器,减少初期投资费用,文中设计了D-PMSG并网控制策略。通过对交-直-交变流器的控制,使发电机定子... 为了省去直驱式永磁同步风力发电机组D-PMSG(direct-drive permanent magnet synchronous genera-tors wind turbine)串接的交-直-交变流器,减少初期投资费用,文中设计了D-PMSG并网控制策略。通过对交-直-交变流器的控制,使发电机定子电压与低频母线电压满足准同期并网条件时,短接串连在主电路中的双PWM变流器,将发电机定子直接连接在箱式变压器上,电能以低频传输到背靠背换流站,在换流站变换为工频送入电网。运用PSCAD/EMTDC软件仿真了两台机组的并网过程,并分析了并网控制策略的经济成本,结果表明这种并网方法具有一定的可行性。 展开更多

关键词 风力发电 直驱式永磁同步风电机组 并网控制 变流器

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不对称故障下直驱永磁风电机组运行控制方式综述 被引量：10

5

作者 徐晓宾 李凤婷 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2016年第1期96-102,共7页

首先根据电网不对称故障特征,总结分析了直驱永磁同步风力发电机组在电网不对称故障下运行面临的问题及产生的原因。在此基础上,就抑制背靠背双PWM变流器直流母线电压波动、升高、保持并网电流平衡3方面总结归纳了针对解决不对称故障时... 首先根据电网不对称故障特征,总结分析了直驱永磁同步风力发电机组在电网不对称故障下运行面临的问题及产生的原因。在此基础上,就抑制背靠背双PWM变流器直流母线电压波动、升高、保持并网电流平衡3方面总结归纳了针对解决不对称故障时风电机组运行问题的主要措施,为进一步保证直驱风机在不对称故障时的安全运行能力,在现有措施的基础上提出了一些设想。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风力发电机组 不对称故障 直流母线电压 并网电流

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基于VSG的并网型直驱永磁风力发电的频率调节 被引量：9

6

作者 程之隆 李岚 +1 位作者 吴雷 郭潇潇 《电测与仪表》 北大核心 2020年第18期103-109,共7页

直驱永磁同步风力发电机通过背靠背变流器与电网连接,这会导致电力系统频率与发电机功率解耦,从而带来在系统频率变化时不具备惯性响应的问题。针对这一问题,文章将虚拟同步发电机(VSG)控制策略引入到逆变器的控制当中,利用虚拟惯量支... 直驱永磁同步风力发电机通过背靠背变流器与电网连接,这会导致电力系统频率与发电机功率解耦,从而带来在系统频率变化时不具备惯性响应的问题。针对这一问题,文章将虚拟同步发电机(VSG)控制策略引入到逆变器的控制当中,利用虚拟惯量支撑系统频率的变化。同时,该方法结合了发电机与变流器,其中发电机侧变流器采用转子磁链定向的矢量控制来保持直流母线电压的恒定,而直流母线电压大小的变化会反映系统频率的变化,进而将电机出力情况和系统频率变化联系起来。最后,在MATLAB/Simulink中对同步发电机搭建相关仿真模型,并且仿真结果验证了这种控制策略对于系统频率调节的有效性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风力发电机 虚拟同步发电机 逆变器 虚拟惯量 频率调节

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基于模糊灰关联分析法的直驱式风电机组故障树分析 被引量：9

7

作者 焦杰 文泽军 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第1期62-70,共9页

由于不同种类风电机组的构成部分以及发电机存在区别,当某一特定类型的风电机组发生故障时,针对该类型风电机组的故障树对故障维护将具有更大的参考价值.本文建立了兆瓦级直驱式永磁同步风电机组部分主要子系统的故障树,并结合模糊灰关... 由于不同种类风电机组的构成部分以及发电机存在区别,当某一特定类型的风电机组发生故障时,针对该类型风电机组的故障树对故障维护将具有更大的参考价值.本文建立了兆瓦级直驱式永磁同步风电机组部分主要子系统的故障树,并结合模糊灰关联分析法对各子系统故障树进行了各最小割集与顶上事件的关联性分析,得到了各子系统的薄弱环节,并提出了相应的改进措施,对判别直驱式永磁同步风电机组的故障原因、改进系统的可靠性有一定参考价值. 展开更多

关键词 直驱式永磁同步风电机组 模糊灰关联分析法 故障树分析

原文传递

直驱永磁同步风力发电机动力学特性仿真分析 被引量：9

8

作者 曹娜 史文秀 朱春华 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第1期104-109,共6页

为了研究直驱永磁风力发电机的混沌特性,通过建立永磁同步电机的混沌模型,从理论上分析了电机在某一参数改变时系统从电压稳定到崩溃的发展过程。在MATLAB中进行编程研究永磁同步电机的混沌特性,在PSCAD/EMTDC中,搭建直驱永磁风力发电... 为了研究直驱永磁风力发电机的混沌特性,通过建立永磁同步电机的混沌模型,从理论上分析了电机在某一参数改变时系统从电压稳定到崩溃的发展过程。在MATLAB中进行编程研究永磁同步电机的混沌特性,在PSCAD/EMTDC中,搭建直驱永磁风力发电机模型,对直驱风力发电机随着风速改变而引起的电压崩溃现象进行了时域仿真,与混沌特性比较,验证正确性。仿真结果表明,在系统参数匹配的条件下,当风速达到临界值时,电机出现无规则振荡,电压忽高忽低乃至崩溃,严重影响电机的并网稳定性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风力发电机 仿真 稳定性 动力学

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并网永磁直驱式风电系统的模态分析 被引量：9

9

作者 谭谨 王晓茹 陈哲 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第17期49-55,共7页

为研究永磁直驱风电系统(PMSG)并网后自身的稳定性问题,进行了并网风电系统的模态分析。建立了适用于系统小扰动稳定分析的PMSG风电系统模型,研究了并网风机无穷大系统的模式特性。采用特征值法分析了轴系模型、轴系刚性参数、运行点、... 为研究永磁直驱风电系统(PMSG)并网后自身的稳定性问题,进行了并网风电系统的模态分析。建立了适用于系统小扰动稳定分析的PMSG风电系统模型,研究了并网风机无穷大系统的模式特性。采用特征值法分析了轴系模型、轴系刚性参数、运行点、并网距离对并网风电系统模式的影响。并在PSCAD/EMTDC上建立了相应的非线性模型,利用Prony方法对输出功率曲线进行模式识别,验证了模态分析结论。研究从模态分析的角度说明了轴系双质块建模的重要性,以及上述参数对并网PMSG稳定性影响的相关结论,结果有助于了解并网PMSG风电系统稳定性问题的本质。 展开更多

关键词 风电并网 永磁直驱风电系统 模态分析 特征值 小扰动稳定

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中外常用风力发电技术及风电机概述 被引量：4

10

作者 宋金梅 王波 肖海勃 《电气技术》 2009年第8期79-82,共4页

近年来在风电技术不断发展的过程中,先后涌现出多种不同的风力发电机及其控制技术。人们对这些风力发电机的研究焦点是如何使其更高效更可靠地实现风能向电能的转换。本文先简要介绍了变速恒频发电技术,然后详细介绍了目前国内外较常用... 近年来在风电技术不断发展的过程中,先后涌现出多种不同的风力发电机及其控制技术。人们对这些风力发电机的研究焦点是如何使其更高效更可靠地实现风能向电能的转换。本文先简要介绍了变速恒频发电技术,然后详细介绍了目前国内外较常用的两类风力发电机——直驱永磁同步风力发电机和双馈风力发电机。 展开更多

关键词 变速恒频 风力发电机 直驱永磁同步风力发电机 双馈风力发电机 开关磁阻风力发电机

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基于VMD的风机次同步振荡模态辨识方法研究

11

作者 张彬彬 李聪 +2 位作者 陈超波 王坤 李继超 《电子测量技术》 北大核心 2024年第14期186-194,共9页

针对变分模态分解算法在对风电并网过程中产生的次同步振荡信号进行分解时受噪声干扰、关键参数难以确定,导致的辨识精度不足问题,本文提出一种基于小波阈值去噪(WTD)和遗传算法(GA)优化变分模态分解(VMD)的信号分解算法,结合自回归滑... 针对变分模态分解算法在对风电并网过程中产生的次同步振荡信号进行分解时受噪声干扰、关键参数难以确定,导致的辨识精度不足问题,本文提出一种基于小波阈值去噪(WTD)和遗传算法(GA)优化变分模态分解(VMD)的信号分解算法,结合自回归滑动模型(ARMA)的次同步振荡模态辨识方法。首先,采用小波阈值对风电机组输出的有功功率进行去噪处理;其次,使用VMD对去噪后的信号进行分解,得到K个本征模态分量,为得到最优VMD分解效果,采用自适应遗传算法对惩罚因子α及模态分解层数K进行优化;最后,将信号重构并建立ARMA模型,直接辨识出次同步振荡信号的频率和阻尼比。通过仿真实验平台搭建直驱风电机组并网模型,采集次同步振荡信号进行模态辨识。仿真结果表明,与其他辨识算法相对比,所提出的基于VMD的方法具有更好的可行性和优越性。 展开更多

关键词 直驱风电机组 次同步振荡 变分模态分解 参数辨识

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基于RT-LAB兆瓦级PMSG实时仿真及最大功率跟踪 被引量：4

12

作者 黄明明 《电气开关》 2018年第4期63-66,共4页

为了充分利用风能,对风力发电系统最大功率点跟踪(MPPT)进行了研究,基于RT-LAB实时仿真平台搭建了2.5MW直驱式永磁风力发电系统仿真模型,对不同风速条件下,直驱式永磁风力发电系统工作情况进行了实时仿真实验,根据实验结果分析了不同风... 为了充分利用风能,对风力发电系统最大功率点跟踪(MPPT)进行了研究,基于RT-LAB实时仿真平台搭建了2.5MW直驱式永磁风力发电系统仿真模型,对不同风速条件下,直驱式永磁风力发电系统工作情况进行了实时仿真实验,根据实验结果分析了不同风速下最大功率跟踪的特性,研究结果表明:基于RT-LAB建立的2.5MW永磁直驱风力发电系统实现了最大功率跟踪。 展开更多

关键词 直驱式永磁同步风力发电机 最大功率点跟踪 实时仿真

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基于改进VMD和SOBI算法的直驱永磁同步风电机组次同步振荡模态辨识 被引量：2

13

作者 王雅娴 赵峰 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第6期102-108,共7页

针对直驱永磁同步风电机组(Direct-drive permanent magnet synchronous wind turbine generator,DDPMSG)产生的次同步振荡(Sub synchronous oscillation,SSO)问题,提出基于改进变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)、2阶... 针对直驱永磁同步风电机组(Direct-drive permanent magnet synchronous wind turbine generator,DDPMSG)产生的次同步振荡(Sub synchronous oscillation,SSO)问题,提出基于改进变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)、2阶盲辨识(Second order blind identification,SOBI)和Prony算法相结合的次同步振荡模态辨识方法。首先,利用改进变分模态分解将直驱永磁同步风电机组产生的一组次同步振荡信号作为单通道信号进行分解,得到一组相应的固有模态函数(Intrinsic mode function,IMF);其次,引入盲源分离(Blind source separation,BSS)思想,采用SOBI算法得到完整精确的次同步振荡源信号,并利用Prony算法辨识出该信号的频率、阻尼比和衰减因子。仿真结果表明,对于直驱风电机组产生的次同步振荡信号,该方法能够高效准确辨识出其模态参数,可为次同步振荡抑制问题的研究奠定基础。 展开更多

关键词 振动与波 变分模态分解 盲源分离 2阶盲辨识 次同步振荡 直驱永磁同步风电机组

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基于同伦函数的直驱永磁同步风电机组次同步振荡特征值分析 被引量：2

14

作者 王淼 赵峰 《电机与控制应用》 2018年第9期89-96,共8页

为了研究直驱永磁同步风电机组的次同步振荡问题,建立了典型的风电系统数学模型。在使用传统特征值分析法的基础上,利用同伦函数代替参与因子法,准确且直观地辨识出系统振荡模态特征值对应的状态变量。在此基础上进一步分析状态变量对... 为了研究直驱永磁同步风电机组的次同步振荡问题,建立了典型的风电系统数学模型。在使用传统特征值分析法的基础上,利用同伦函数代替参与因子法,准确且直观地辨识出系统振荡模态特征值对应的状态变量。在此基础上进一步分析状态变量对应的参数对系统振荡模态特征值的影响。最后,通过PSCAD/EMTDC平台进行时域仿真。结果表明:直流电压控制外环积分系数和电流控制内环比例系数对系统的次同步振荡有很大影响。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风电机组 次同步振荡 特征值分析 同伦函数

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基于改进NSGA-Ⅱ算法的次同步附加阻尼控制器的优化设计 被引量：2

15

作者 赵峰 王淼 高峰阳 《系统科学与数学》 CSCD 北大核心 2020年第5期751-760,共10页

针对直驱永磁同步风电机组中出现的次同步振荡问题,建立引入次同步阻尼控制器(sub-synchronous oscillation damping controller,SSDC)后的直驱风电机组完整数学模型,在此基础上,以振荡模态特征值实部和阻尼比为目标函数建立了SSDC参数... 针对直驱永磁同步风电机组中出现的次同步振荡问题,建立引入次同步阻尼控制器(sub-synchronous oscillation damping controller,SSDC)后的直驱风电机组完整数学模型,在此基础上,以振荡模态特征值实部和阻尼比为目标函数建立了SSDC参数多目标优化模型.针对改进非支配解排序遗传算法(improved nondominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)在参数优化时种群多样性较差的问题,对其选择策略进行了改进,然后将改进后的NSGA-Ⅱ算法引入到SSDC参数优化设计中,利用空间评价方法对解集进行评价,结果表明采用改进算法所获得的Pareto最优解分布更加均匀.最后通过特征值分析和仿真验证,进一步证实了文章所优化设计得到的SSDC对发生在直驱风电机组的次同步振荡抑制具有显著效果. 展开更多

关键词 直驱永磁同步风电机组 次同步振荡 次同步阻尼控制器 NSGA-Ⅱ算法

原文传递

一种模拟直驱永磁风电机组低电压穿越的试验系统 被引量：1

16

作者 张琪瑞 顾正纲 顾大可 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第12期82-88,共7页

随着直驱永磁风力发电系统并网容量逐渐增加,电力系统对其低电压穿越能力也做出了明确规定,因此直驱永磁风电机组的低电压穿越算法成为近年研究热点,而算法的研究需要硬件平台的支撑。针对这个问题,构建了一套直驱永磁风力发电机组的低... 随着直驱永磁风力发电系统并网容量逐渐增加,电力系统对其低电压穿越能力也做出了明确规定,因此直驱永磁风电机组的低电压穿越算法成为近年研究热点,而算法的研究需要硬件平台的支撑。针对这个问题,构建了一套直驱永磁风力发电机组的低电压穿越试验平台。试验平台主要由模拟风力机、永磁同步电机、全功率变流器以及模拟电网组成。在模拟风力机设计时,基于直流电机的电磁转矩特性,控制其电枢电流使直流电机输出转矩实时跟踪风力机的转矩,并采用减速箱和飞轮来模拟实际风力机的低转速特性和大惯性特性。为验证试验平台的运行效果,采用了一种应用于全功率变流器的有功无功协调控制策略,在电网电压跌落时,优先向电网传输所要求的无功功率,在此基础上最大限度地向电网传输有功功率。试验结果表明:搭建的试验平台可稳定运行,在电网电压跌落至60%时,应用有功无功协调控制策略可实现低电压穿越,并使电网电压提升了11%。 展开更多

关键词 直驱永磁风力发电机组 低电压穿越 模拟风力机 直流电机 全功变流器 协调控制策略

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基于滑模观测器的永磁直驱风电机组位置自检测控制

17

作者 裴玖玲 孙少杰 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第10期82-88,101,共8页

以消除位置传感器和开发可靠的转子位置自检测技术为目标,提出了一种基于滑模观测器的兆瓦级永磁直驱风力发电机组位置自检测方案。该控制策略中,首先根据发电机定子反电势中蕴藏转子的位置和速度信息的原理,以估算定子电流与实际电流... 以消除位置传感器和开发可靠的转子位置自检测技术为目标,提出了一种基于滑模观测器的兆瓦级永磁直驱风力发电机组位置自检测方案。该控制策略中,首先根据发电机定子反电势中蕴藏转子的位置和速度信息的原理,以估算定子电流与实际电流的理想状态轨迹设计了滑模面及滑模观测器,然后根据风电机组的控制目标设计了变流器的机侧和网侧控制算法。此外,控制对象选为三电平中点钳位型背靠背全功率变流器,并采用三电平空间矢量调制算法,以减小输出总谐波含量。最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了风电机组的仿真计算模型,并进行了仿真计算。计算结果表明,在基于滑模观测器的转子位置自检测控制和变流器网侧解耦控制作用下,风电机组实现了最大功率点跟踪和电能馈送功能,验证了所提出控制方案的有效性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步发电机 风力发电机组 中点钳位型变流器 滑模观测器 自检测控制

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置信椭圆在永磁直驱同步风力发电机非平稳振动故障诊断中的应用

18

作者 赵心迪 叶月光 王贺 《山西电力》 2022年第6期1-4,共4页

保障风力发电机组的稳定性是风机系统正常工作的基本要求,永磁直驱机型风力发电机运行中若发生非平稳振动,将对发电机寿命产生恶劣影响。现有技术方案中,风机轴承振动预警很少涉及发电机磁场随转速变化时发生的永磁直驱机型振动特征。... 保障风力发电机组的稳定性是风机系统正常工作的基本要求,永磁直驱机型风力发电机运行中若发生非平稳振动,将对发电机寿命产生恶劣影响。现有技术方案中,风机轴承振动预警很少涉及发电机磁场随转速变化时发生的永磁直驱机型振动特征。依托实际故障数据,在总结永磁直驱机型风力发电机非平稳振动特征的基础上,将置信椭圆法应用于发电机非平稳振动诊断。该方法能在风力发电机组发生非平稳振动时检测到秒级数据特征异常,若同步采用振动抑制控制策略,则可大大减少非平稳振动导致的机组机械疲劳,避免安全隐患。 展开更多

关键词 永磁直驱同步风力发电机 置信椭圆 非平稳振动 振动特征

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