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全功率小型变速抽水蓄能机组双层MPC虚拟惯量控制策略
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作者 许常昊 关伟东 +4 位作者 王越 张金帅 王鹏 周宁 尚博文 《中国电力》 北大核心 2025年第2期216-226,共11页
在配电侧发展微型可变速抽水蓄能,有利于以更为环保的方式提升配网消纳新能源的能力。提出一种全功率变速抽水蓄能机组双层模型预测控制(two layer model predictive control,TLMPC)虚拟惯量控制策略。该策略包含一个标准层模型预测控制... 在配电侧发展微型可变速抽水蓄能,有利于以更为环保的方式提升配网消纳新能源的能力。提出一种全功率变速抽水蓄能机组双层模型预测控制(two layer model predictive control,TLMPC)虚拟惯量控制策略。该策略包含一个标准层模型预测控制(model predictive control,MPC)和辅助层MPC,标准层MPC基于确定的系统预测模型,产生最小化的频率偏差信号,传递给辅助层MPC,而辅助层MPC考虑光伏的随机性,以跟踪标准层MPC预测的频率偏差为目标,同时产生功率和导叶控制信号。通过对含有全功率抽水蓄能机组的系统进行仿真分析,表明了所提的控制策略具有良好的频率调节性能,有助于提升配电网的光伏消纳能力。 展开更多
关键词 变速抽水蓄能机组 全功率变流器 虚拟惯量控制 调频控制 模型预测控制
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基于水-机-电联合模型的全功率变速抽蓄机组功率特性研究
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作者 栾一航 张远志 +2 位作者 庄凯勋 丁理杰 孙建军 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期730-743,共14页
全功率变速抽蓄机组(Full-power VSPS)以其优异的综合性能及逐渐降低的成本成为未来电网中应对新能源随机性与波动性的重要设备,但理论研究及工程实践中均存在对机组出力调节过程中功率特性及振荡机理认识不清的问题。对此,该文基于子... 全功率变速抽蓄机组(Full-power VSPS)以其优异的综合性能及逐渐降低的成本成为未来电网中应对新能源随机性与波动性的重要设备,但理论研究及工程实践中均存在对机组出力调节过程中功率特性及振荡机理认识不清的问题。对此,该文基于子模块建模的方法,搭建考虑复杂引水系统的全功率变速抽蓄机组水-机-电联合仿真模型,并提出基于过渡过程中单位转速-单位转矩轨线的机组功率特性分析方法。在此基础上,绘制了采用两种基本控制策略的机组在抽水及发电工况下的典型轨迹,根据其变化趋势得到了机组关键物理量的演变规律及转速反调等潜在运行风险,并进一步给出了这些风险的主要影响因素及对应的抑制策略。最后,结合仿真验证了所提方法及结论的正确性。该文可为全功率变速抽蓄机组功率特性的分析与优化提供模型与分析方法的参考。 展开更多
关键词 全功率变速抽蓄机组 水-机-电联合仿真 转速优先控制 功率优先控制 功率特性
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基于全功率变流器的小水电变速改造控制策略研究
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作者 何德 张良 +3 位作者 裘炯 梅春联 方渊 韩柯阳 《大电机技术》 2025年第2期124-131,共8页
全功率变流器(Full Size Converter,FSC)是实现水头变化较大的水电站机组通过变速恒频发电,运行在最佳工况,提高机组寿命的有效手段。基于全功率变流器对某小水电站2号机组进行变速横频发电改造,分别建立了机侧变流器和网侧变流器的模... 全功率变流器(Full Size Converter,FSC)是实现水头变化较大的水电站机组通过变速恒频发电,运行在最佳工况,提高机组寿命的有效手段。基于全功率变流器对某小水电站2号机组进行变速横频发电改造,分别建立了机侧变流器和网侧变流器的模型。在确定了电网运行下对功率调节需求所形成的参考功率基础上,研究了在同步旋转坐标系下,基于dq解耦方式的双环解耦控制策略,通过Matlab仿真分析和现场运行调节验证了模型与控制策略的有效性,证明了FSC变速机组可提高机组效率,提高了电力系统的稳定性。 展开更多
关键词 全功率变流器 机组变速改造 双环解耦控制 MATLAB仿真 运行调节
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全功率变速抽水蓄能机组控制策略与调节特性 被引量:5
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作者 丁理杰 史华勃 +4 位作者 陈刚 周文越 姜海军 薛玉林 杨炳全 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期166-171,179,共7页
全功率变速抽水蓄能机组协调控制中通常采用变流器控制机组功率、调速器控制机组频率(转速)的快速功率控制,其忽视了对机组频率安全与效率的影响,且控制模式单一。分析了机组多控制模式振荡特性和功频响应特性,提出了机组发电工况快速... 全功率变速抽水蓄能机组协调控制中通常采用变流器控制机组功率、调速器控制机组频率(转速)的快速功率控制,其忽视了对机组频率安全与效率的影响,且控制模式单一。分析了机组多控制模式振荡特性和功频响应特性,提出了机组发电工况快速频率控制与快速功率控制相结合的协调控制策略,以及水泵工况定导叶开度变转速控制策略。设计了常规试验与性能优化试验结合的变速工况调试方法并应用于我国第一台全功率变速抽水蓄能机组启动调试中,验证了控制策略和调试方法的有效性。现场测试结果表明,调速器和变流器控制不协调易引发机组振荡,采取所提协调策略后机组安全高效运行,且具备百毫秒级的有功、无功快速调节能力。 展开更多
关键词 全功率变速抽水蓄能机组 协调控制策略 启动调试 调节性能
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全功率可变速抽水蓄能机组低水头启动过程动态特性研究
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作者 刘璋 刘公成 +3 位作者 高院强 张云鹏 赵子文 陈帝伊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期225-233,共9页
为了解决低水头工况下抽水蓄能机组启动的稳定性问题,该文结合变速技术提出全功率可变速抽水蓄能机组在低水头工况的启动策略,并对全功率可变速抽水蓄能机组低水头启动过程进行模拟。然后,启动转速作为影响变速机组低水头启动特性的重... 为了解决低水头工况下抽水蓄能机组启动的稳定性问题,该文结合变速技术提出全功率可变速抽水蓄能机组在低水头工况的启动策略,并对全功率可变速抽水蓄能机组低水头启动过程进行模拟。然后,启动转速作为影响变速机组低水头启动特性的重要参数,其对全功率可变速机组低水头工况的启动特性影响规律尚不明晰,因此,针对不同启动转速,分别探究了低水头下启动的动态运行轨迹以及机组的蜗壳压力、尾水管压力的启动动态特性以及励磁系统的启动特性。结果表明:该文提出的变速启动策略,可有效避免机组进入反“S”特性区;在相同初始开度、相同调速器控制等条件下,启动转速为82.5%~87.5%的全功率可变速机组均可快速达到稳态,并且启动运行区域呈现左移现象,机组的蜗壳压力趋于稳定,对励磁系统的影响很小,有利于从根本上解决低水头启动并网困难的问题。该研究为全功率变速机组以及“改造”后定速机组的启动策略提供决策支持。 展开更多
关键词 抽水蓄能 可变速机组 低水头工况 反“S”特性 全功率
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全功率型风电机组调频控制器的实用化辨识方法
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作者 金泳霖 晁璞璞 +4 位作者 刘志辉 张凯 张睿浩 崔浩瀚 李卫星 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期91-100,共10页
建立和实际调频响应特性一致的风电机组模型,是分析高比例新能源电力系统频率安全稳定的前提和基础。目前,针对风电机组涉频仿真建模的研究较少,多在调频控制器结构已知的前提下采用智能算法进行控制参数的辨识,缺乏通用性与工程实用性... 建立和实际调频响应特性一致的风电机组模型,是分析高比例新能源电力系统频率安全稳定的前提和基础。目前,针对风电机组涉频仿真建模的研究较少,多在调频控制器结构已知的前提下采用智能算法进行控制参数的辨识,缺乏通用性与工程实用性。首先,文中建立了能够涵盖国内主流型号全功率型风电机组的通用电磁暂态模型,并在此基础上,针对风电机组的可行调频控制策略,构建了包括超速减载控制、桨距角控制、虚拟惯量控制和下垂控制的全要素综合调频控制系统。然后,基于机组调频响应特性与调频控制策略/参数的对应关系,提出了采用机组实测频率响应特性曲线形态辨识调频控制器结构、采用机组实测频率响应特性曲线特征值辨识调频控制器参数的实用化辨识方法。最后,通过所提实用化调频控制器辨识方法建立的机组电磁暂态模型与厂家“黑盒”模型及现场试验的调频响应特性的对比,验证了所提调频控制器辨识方法的有效性。 展开更多
关键词 全功率型风电机组 电磁暂态建模 调频 控制结构辨识 控制参数辨识
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面向全功率变速抽蓄的M3C控制策略研究
7
作者 王永潭 郭海山 +1 位作者 杨帆 梁浩 《电力电子技术》 2024年第11期120-124,共5页
为满足全功率变速抽蓄应用背景下电机频率变化过程中对模块化多电平矩阵变流器(M3C)的不同控制需求,提出一种面向全功率变速抽蓄的M3C全频域控制策略。搭建了M3C小型动模实验平台,以M3C全功率变频器带同步电机为例,实验验证了M3C全功率... 为满足全功率变速抽蓄应用背景下电机频率变化过程中对模块化多电平矩阵变流器(M3C)的不同控制需求,提出一种面向全功率变速抽蓄的M3C全频域控制策略。搭建了M3C小型动模实验平台,以M3C全功率变频器带同步电机为例,实验验证了M3C全功率变频器的全频域运行特性。 展开更多
关键词 变流器 全功率变速抽蓄 频域控制
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基于模型预测控制的全功率变速抽水蓄能与SVG功率协调控制
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作者 潘鹏宇 丁理杰 +5 位作者 王珍 史华勃 陈刚 张远志 查晓明 孙建军 《四川电力技术》 2024年第5期1-7,33,共8页
全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)通过背靠背变流器接入电网,具有功率快速可调、有功无功独立解耦的优点,在近年来得到了广泛关注。由于新能源场站具有波动性,通常配置静止无功发生器(SVG)来维持系统电压稳定。针对SVG易出现容量不足... 全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)通过背靠背变流器接入电网,具有功率快速可调、有功无功独立解耦的优点,在近年来得到了广泛关注。由于新能源场站具有波动性,通常配置静止无功发生器(SVG)来维持系统电压稳定。针对SVG易出现容量不足的状况,研究FSC-VSPSU与SVG功率协调控制。分析了FSC-VSPSU与SVG无功调节特性,提出了基于模型预测控制的功率协调控制策略。采用模型预测控制协调响应时间不同的FSC-VSPSU与SVG,通过电压灵敏度计算无功和电压的关系,建立以并网点电压、FSC-VSPSU电压偏差最小以及SVG无功储备最大为目标的模型预测控制(MPC)问题数学模型,求解得到FSC-VSPSU与SVG功率参考值。通过仿真验证了所提模型预测控制的可行性以及其相较于下垂控制的优越性。 展开更多
关键词 全功率变速抽水蓄能机组 SVG 模型预测控制 功率协调
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全功率变速抽水蓄能机组水泵模式建模及运行特性研究 被引量:1
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作者 潘鹏宇 史华勃 +1 位作者 陈刚 丁理杰 《四川电力技术》 2024年第3期13-16,80,共5页
全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)能够为电网提供快速、灵活的调节容量,助力新能源为主体的新型电力系统快速发展,其应用逐渐广泛。为掌握实际FSC-VSPSU在水泵工作模式(抽水)时的运行特性,以及分析工程现场所出现的实际问题,建立了FSC... 全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)能够为电网提供快速、灵活的调节容量,助力新能源为主体的新型电力系统快速发展,其应用逐渐广泛。为掌握实际FSC-VSPSU在水泵工作模式(抽水)时的运行特性,以及分析工程现场所出现的实际问题,建立了FSC-VSPSU水泵模式下的仿真模型。此外,FSC-VSPSU在水泵模式时通常采用直接开度控制方法,对抽水功率无法精确控制,通过外加功率控制环,就能够很好地控制抽水功率,可补充作为机组的另一种控制方法。通过仿真FSC-VSPSU在直接开度控制以及外加功率控制环两种方式下的运行,总结了其运行特性,为实际FSC-VSPSU现场运行提供仿真工具以及运行调试指导。 展开更多
关键词 全功率变速抽水蓄能机组 水泵模式 仿真建模 运行特性
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全功率变速抽水蓄能技术应用前景研究
10
作者 杨柳 官澜 王震洲 《水电与抽水蓄能》 2024年第5期109-114,共6页
全功率变速抽水蓄能机组具有诸多技术优势,但受大功率变频装置制造难度及成本制约,目前仅在中小容量机组上具有应用经济性。中小型抽水蓄能电站与全功率变速机组完美适配,打开了其推广应用空间。为促进抽水蓄能全功率变速技术的国产化... 全功率变速抽水蓄能机组具有诸多技术优势,但受大功率变频装置制造难度及成本制约,目前仅在中小容量机组上具有应用经济性。中小型抽水蓄能电站与全功率变速机组完美适配,打开了其推广应用空间。为促进抽水蓄能全功率变速技术的国产化、规模化应用,满足新型电力系统更优质的调节能力需求,首先介绍了变速抽水蓄能技术原理及其发展现状,然后从技术优势、应用场景和发展面临的挑战三个方面分析全功率变速抽水蓄能技术的发展前景,结果表明缺乏科学的变速机组作用效益量化评估方法、相关工程配套设计以及全功率变速机组实际运行经验,是当前制约全功率变速技术推广的主要因素,建立变速机组应用收益指标评价体系、加快推进全功率变速机组相关配套设计、因地制宜开展中小型抽水蓄能全功率变速机组示范工程建设是破解上述问题的关键之要,可为后续全功率变速技术在中小型抽水蓄能项目落地应用、高质量服务新型电力系统提供参考。 展开更多
关键词 中小型抽水蓄能 变速机组 全功率变速
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全功率风电变流器拓扑选择与控制技术研究
11
作者 张陇 《中国科技纵横》 2024年第22期141-143,共3页
本文重点研究了全功率风电变流器拓扑选择与控制技术。通过对比不同拓扑结构的性能特点,提出适用于全功率风电系统的优化变流器拓扑方案。同时,深入研究了风电变流器的控制技术,包括无位置传感器转子位置与转速估算、电流环路控制以及... 本文重点研究了全功率风电变流器拓扑选择与控制技术。通过对比不同拓扑结构的性能特点,提出适用于全功率风电系统的优化变流器拓扑方案。同时,深入研究了风电变流器的控制技术,包括无位置传感器转子位置与转速估算、电流环路控制以及弱磁控制等关键技术,以提高风电系统的稳定性和效率。研究结果表明,优化后的全功率风电变流器拓扑与控制技术能够显著提高风力发电机的控制精度和响应速度,为风电产业可持续发展提供有力支持。 展开更多
关键词 全功率 风电变流器 控制技术
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风力发电机组全功率变频器增益自动控制技术
12
作者 刘晓燕 张仁光 《装备制造技术》 2024年第3期121-124,共4页
风力发电机组全功率变频器增益自动控制对系统的可靠性和鲁棒性要求较高。由于风力发电的环境和气象条件的不确定性,增益自动控制系统需要能够适应各种工作条件,并保持稳定和可靠的运行,这对控制算法和参数调整提出了挑战。为此,提出一... 风力发电机组全功率变频器增益自动控制对系统的可靠性和鲁棒性要求较高。由于风力发电的环境和气象条件的不确定性,增益自动控制系统需要能够适应各种工作条件,并保持稳定和可靠的运行,这对控制算法和参数调整提出了挑战。为此,提出一种风力发电机组全功率变频器增益自动控制技术。分析全功率变频器原理和结构,增强风力发电机组全功率变频器增益控制效率。设计一个判别器,在输出模块中,将特征映射到指定维度的特征向量空间中,通过度量学习计算二者之间的相似程度,判断风力发电机组功率是否发生波动。采用免疫PID算法对增益自动控制。结果表明:研究方法能够有效控制风力发电机的功率波动,方法应用后功率的幅值始终处于±0.5 k W范围内。 展开更多
关键词 风力发电机组 全功率变频器 增益自动控制 免疫PID算法
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六边形变换器在全功率抽水蓄能系统中的应用研究
13
作者 钱冲 易杨 +1 位作者 许俊琪 汪勇 《电气开关》 2024年第1期24-30,39,共8页
在抽水蓄能系统中,可调速机组可以适应更宽的水头范围,提高机组运行效率。六边形变换器(Hexverter)作为一种高压大容量变换器,可以解决目前变速抽水蓄能系统中变流装置容量小、能量转换效率低以及调速慢等问题。本文提出了基于六边形变... 在抽水蓄能系统中,可调速机组可以适应更宽的水头范围,提高机组运行效率。六边形变换器(Hexverter)作为一种高压大容量变换器,可以解决目前变速抽水蓄能系统中变流装置容量小、能量转换效率低以及调速慢等问题。本文提出了基于六边形变换器的全功率抽水蓄能控制系统,对六边形变换器的一般数学模型进行了分析,提出的基于网侧和机侧两种频率的多重解耦控制策略可以实现网侧和机侧功率的控制以及机侧输出电压电流频率灵活可调,基于零序网络的桥臂直流电压平衡控制策略可以实现桥臂直流均压。最后通过仿真和实验验证了六边形变换器在全功率抽蓄系统的应用的有效性。 展开更多
关键词 六边形变换器 全功率变速抽蓄系统 多重解耦控制模型 电容电压平衡
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全功率变流器永磁直驱风电系统低电压穿越特性研究 被引量:100
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作者 李建林 胡书举 +1 位作者 孔德国 许洪华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第19期92-95,共4页
随着风电机组安装容量的不断上升,风电系统在电网故障情况下的运行变得尤为重要,电网导则要求风电机组在电网电压瞬间跌落一定范围内不脱网运行。针对使用背靠背全功率变流器的永磁直驱风电系统,提出一种在电网电压瞬间跌落情况下不脱... 随着风电机组安装容量的不断上升,风电系统在电网故障情况下的运行变得尤为重要,电网导则要求风电机组在电网电压瞬间跌落一定范围内不脱网运行。针对使用背靠背全功率变流器的永磁直驱风电系统,提出一种在电网电压瞬间跌落情况下不脱网运行的方法。电网发生电压瞬间跌落时,网侧变流器运行在静止无功补偿(STATCOM)模式,依据电网电压跌落的深度决定发出无功电流的大小,通过快速提供无功电流来稳定电网电压,实现直驱型风电系统的低电压穿越功能。仿真和实验结果表明电网电压故障时使直驱风电系统运行在STATCOM模式可以有效提高低电压穿越能力。 展开更多
关键词 风力发电 永磁同步发电机 电压跌落 低电压穿越 全功率变流器 静止无功补偿
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全功率变换风电机组的电压源控制(一):控制架构与弱电网运行稳定性分析 被引量:33
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作者 桑顺 张琛 +5 位作者 蔡旭 王长永 杨志千 艾斯卡尔 王晗 饶芳权 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期5604-5615,共12页
针对弱电网缺乏频率支撑能力以及引发接入风电机组振荡失稳的问题,该文给出全功率风电机组的一种电压源控制方法。网侧变换器根据直流侧电压的动态直接实现对电网的自主同步,省略了锁相环;机侧控制环路中附加惯量传递控制环路实现风电... 针对弱电网缺乏频率支撑能力以及引发接入风电机组振荡失稳的问题,该文给出全功率风电机组的一种电压源控制方法。网侧变换器根据直流侧电压的动态直接实现对电网的自主同步,省略了锁相环;机侧控制环路中附加惯量传递控制环路实现风电机组对电网的惯量响应功能。特征值分析结果表明,电压源控制下的全功率风电机组可在短路比为2的弱电网下稳定运行,加入惯量传递控制会降低风电机组弱电网运行的稳定性。为了便于致稳控制策略的设计,采用“复功率系数法”,从阻尼特性的角度揭示附加惯量传递控制降低风电机组弱电网运行稳定裕度的机理。在此基础上,分别提出在机侧变换器与网侧变换器增加阻尼的致稳控制策略,使电压源控制的全功率风电机组能够在短路比为2的弱电网下稳定运行,且同时具备较强的惯量响应能力。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了控制方法的可行性以及理论分析的正确性。 展开更多
关键词 全功率风电机组 电压源控制 弱电网 稳定性分析 惯量响应
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电网不对称故障时全功率变流器风电机组控制策略 被引量:30
16
作者 陈毅东 杨育林 +2 位作者 王立乔 孙俊杰 万承宽 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期75-80,共6页
电网导则要求并网风电机组在电网电压在一定范围内瞬间跌落时不脱网运行。为满足这一要求,研究了全功率变流器风电机组在电网故障时的运行特性。建立了不对称电网故障下网侧变流器的数学模型,分析了正、负序双电流控制策略存在问题的原... 电网导则要求并网风电机组在电网电压在一定范围内瞬间跌落时不脱网运行。为满足这一要求,研究了全功率变流器风电机组在电网故障时的运行特性。建立了不对称电网故障下网侧变流器的数学模型,分析了正、负序双电流控制策略存在问题的原因,提出了一种直流侧采样电压带变频陷波函数的双电流控制策略,并针对电网频率波动的情况加入锁相环对陷波器进行实时修正。仿真结果表明:当电网出现不对称故障和频率波动时,所提出的控制策略较正、负序双电流控制策略具有更好的动态调节性能。 展开更多
关键词 风力发电 全功率变流器 鼠笼式异步发电机 电网不对称故障 双电流环控制
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电网电压不平衡时全功率风电并网变流器的控制策略 被引量:50
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作者 廖勇 庄凯 姚骏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期72-78,共7页
电网电压不平衡条件下,电压负序分量将导致直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率并网变流器的直流侧电压出现2倍电网频率的谐波,长期处于此工况下将显著影响直流侧电容的使用寿命,危及机组的稳... 电网电压不平衡条件下,电压负序分量将导致直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率并网变流器的直流侧电压出现2倍电网频率的谐波,长期处于此工况下将显著影响直流侧电容的使用寿命,危及机组的稳定运行。建立了电网侧变流器的数学模型,在计及并网阻抗对有功功率影响的基础上,提出了一种以增强直流侧电压稳定性为目标的控制策略。其中,电网侧变流器正负序电流指令通过保证直流侧电容及并网电抗器之间无2倍频振荡的有功功率流得到,指令的计算无需求解复杂的高阶矩阵,也没有引入更多的变量。由直驱式永磁同步风电机组的仿真结果验证了所提出的电压控制策略的有效性。与传统的平衡控制策略相比,这种控制策略能在实现直流侧电压稳定控制的同时,使输出至电网的有功功率2倍频波动得到有效抑制,提高了该型机组不平衡电网电压条件下不间断安全稳定运行能力。 展开更多
关键词 风力发电 全功率变流器 不平衡电网电压 直流 侧电压控制 谐波
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电网短路故障引发的全功率风电机组频率失稳机理与控制方法 被引量:15
18
作者 韩刚 张琛 蔡旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2167-2175,共9页
电网故障期间全功率风电机组由于持续的电流控制作用存在与电网频率异步、失稳的风险。为分析频率失稳机理,建立全功率风电机组并网系统的非线性降阶模型。由于该模型具有与同步机暂态稳定模型相似的结构特征,因此自然引入了"类机... 电网故障期间全功率风电机组由于持续的电流控制作用存在与电网频率异步、失稳的风险。为分析频率失稳机理,建立全功率风电机组并网系统的非线性降阶模型。由于该模型具有与同步机暂态稳定模型相似的结构特征,因此自然引入了"类机械转矩"和"类同步转矩"等概念,并利用等面积法揭示由暂态"转矩"不平衡所导致的全功率机组频率失稳这一内在机制。定量分析锁相环带宽、风机端口到故障点电气距离等因素对频率稳定裕度的影响,得出锁相环带宽越小,风机端口到故障点电气距离越近,越利于频率稳定等研究结论。提出一种有功、无功电流时序控制方法,在确保全功率机组频率稳定的同时,可以向电网提供无功电流支撑以满足并网导则要求。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台上验证了分析结论的正确性与控制方法的有效性。 展开更多
关键词 全功率风电机组 频率 锁相环 暂态 稳定性 电压源型变流器
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一种新型的风力发电全功率变流器 被引量:7
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作者 陈杰 龚春英 +2 位作者 陈家伟 张方华 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期160-168,共9页
提出了一种新型的风力发电全功率变流器,由电机侧自耦调压整流器(ATRU)和网侧Z源逆变器(ZSI)组成,具有结构简单、可靠性高、转换效率高等优点,为风力发电系统提供了一种可选的解决方案。文中首先简要地介绍了ATRU和ZSI的基本工作原理,对... 提出了一种新型的风力发电全功率变流器,由电机侧自耦调压整流器(ATRU)和网侧Z源逆变器(ZSI)组成,具有结构简单、可靠性高、转换效率高等优点,为风力发电系统提供了一种可选的解决方案。文中首先简要地介绍了ATRU和ZSI的基本工作原理,对ATRU在变速风电机组中应用的可行性展开了推导分析,提出了相关设计要求。随后,针对网侧ZSI,详细地分析了其输入电压和直流链电压之间的内在关系,揭示了发电机和逆变器之间的参数匹配要求。设计了一种系统控制策略,实现了机组的最大功率跟踪,并提出了一种基于输入电压前馈的逆变器直流链电压控制方法,保证机组在各种风况下直流链电压的恒定。最后,设计了一套仿真实例,结果验证了新型全功率变换器及其控制策略的可行性和正确性,为下一步工程实现奠定了理论基础。 展开更多
关键词 风力发电 全功率变流器 ATRU Z源逆变器 最大功率跟踪 直流链电压
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构网型全功率风电机组网侧变流器耦合分析及抑制策略 被引量:12
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作者 谢震 杨曙昕 +2 位作者 代鹏程 杨淑英 张兴 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期3745-3758,3768,共15页
随着风力发电的高比例接入电网,全功率风电机组的稳定运行能力面临着挑战。传统的网侧变流器采用锁相环(PLL)同步策略,构网型全功率风电机组的网侧变流器则基于功率同步策略,利用直流电压的动态特性实现直流电压同步的构网型控制。由于... 随着风力发电的高比例接入电网,全功率风电机组的稳定运行能力面临着挑战。传统的网侧变流器采用锁相环(PLL)同步策略,构网型全功率风电机组的网侧变流器则基于功率同步策略,利用直流电压的动态特性实现直流电压同步的构网型控制。由于构网型控制存在功率耦合问题,无功通过耦合通道影响有功功率,进一步引起网侧直流电压的动态波动。该文针对网侧变流器构网型控制所存在的耦合问题,建立了直流电压-无功功率耦合模型,利用相对增益理论方法详细分析了系统参数对耦合效应的影响,并采用一种基于无功前馈的直流电压补偿方法,在实验中利用该方法可将由无功变化引起的直流电压动态超调降低81.8%。通过实验验证了理论分析的正确性及所提方法的有效性。 展开更多
关键词 全功率风电机组 网侧变流器 直流电压 耦合效应
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