检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘洋河北工业大学

学位级别：硕士

随着新能源的普及，风力发电设备在电力系统中的占比越来越高，其安全稳定运行对系统影响不容忽视。经串补并网的双馈风电机组由于在风电场-输电线路之间构成串联的L-C谐振回路，产生次同步谐振;也可能由于感应发电机效应和变流器的控... 详细信息

随着新能源的普及，风力发电设备在电力系统中的占比越来越高，其安全稳定运行对系统影响不容忽视。经串补并网的双馈风电机组由于在风电场-输电线路之间构成串联的L-C谐振回路，产生次同步谐振;也可能由于感应发电机效应和变流器的控制作用，在谐振频率处产生负阻尼，进一步恶化振荡，对系统安全运行造成严重影响。本文以双馈风电场-串补发电系统为对象，就次同步振荡产生的机理展开讨论，并在此基础上，对基于定子侧变流器的阻尼控制技术开展研究。　　首先，基于阻抗分析法，建立了考虑双馈风机变流器控制的双馈风电场-串补输电系统的简化阻抗模型，研究了次同步振荡产生的机理。对于现有的基于定子侧变流器的次同步阻尼控制方法，通过分析其结构设计和作用机理，明确了该方法在抑制振荡所存在的问题，确立了后续提出新型阻尼控制的改进方向。　　其次，基于定子侧变流器附加阻尼控制的技术方案，提出了一种以线路电流为输入信号的新型阻尼控制方法。基于阻抗分析法，将定子侧变流器的阻尼控制等效为虚拟阻抗，分析了其抑制振荡的作用机理。通过进一步分析阻尼控制各个参数对抑制振荡的影响，提出了基于DFIG抗阻比的新型参数设计方法，并基于Matlab/Simulink进行了两个实际风电场的算例仿真，验证了所提出技术方案的有效性和正确性。　　最后，考虑实际运行中SSO频率多变的情况，结合二阶广义积分器-锁频环设计了自适应次同步阻尼控制。利用二阶广义积分器两个输出的角度补偿特性，通过加权求和实现了灵活的相位补偿方式。利用锁频环的工作原理，实时调整二阶广义积分器的中心频率，完成了阻尼控制在次同步振荡频率变化时参数的自适应调整，从而始终发挥最大抑制效果。借助Matlab/Simulink进行两个风电场的算例仿真，通过与传统阻尼控制方法进行对比，证明了自适应阻尼控制在SSO频率变化的条件下的有效性。

关键词：双馈风机次同步振荡次同步阻尼控制定子侧变流器

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双馈风机定子侧变流器的附加阻尼抑制次同步振荡方法

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高电压技术 2016年第9期42卷 2785-2791页

作者：董晓亮谢小荣田旭国家电网公司华北分部北京100053 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083

为了抑制次同步振荡,基于双馈风机定子侧变流器提出了一种新的附加阻尼控制策略。首先从双馈风机发生次同步振荡的机理出发,把风机转速变化时导致的转矩变化分为转子变化量和定子变化量两部分,通过在定子侧变流器控制策略中引入附加控制... 详细信息

为了抑制次同步振荡,基于双馈风机定子侧变流器提出了一种新的附加阻尼控制策略。首先从双馈风机发生次同步振荡的机理出发,把风机转速变化时导致的转矩变化分为转子变化量和定子变化量两部分,通过在定子侧变流器控制策略中引入附加控制,从而产生一个与转速增量反相的附加转矩,为系统提出正阻尼。然后,通过PSCAD/EMTDC时域仿真,对比附加阻尼控制前后抑制效果。研究表明:通过风机自身控制抑制次同步振荡,具有很好的相应速度和抑制效果,可以使风机在低转速或者高串补度的条件下安全稳定运行,可以降低成本,具有很强的工程价值和实际意义。

关键词：双馈风机次同步振荡抑制策略定子侧变流器附加阻尼控制频率响应

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双馈型海上风电场柔性直流输电系统控制研究

双馈型海上风电场柔性直流输电系统控制研究

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作者：刘琦曲阜师范大学

学位级别：硕士

近年来柔性直流输电技术(VSC-HVDC)因具有运行控制灵活、电能质量好等优势在海上风电中的应用越来越广泛。作为主流机型之一,双馈型风力发电机(DFIG)在风力发电中得到了广泛应用。为了更好地将DFIG与柔性直流输电技术结合,本文基于所采... 详细信息

近年来柔性直流输电技术(VSC-HVDC)因具有运行控制灵活、电能质量好等优势在海上风电中的应用越来越广泛。作为主流机型之一,双馈型风力发电机(DFIG)在风力发电中得到了广泛应用。为了更好地将DFIG与柔性直流输电技术结合,本文基于所采用的新型双馈型海上风电场多端柔性直流输电系统,分别对该系统正常运行及故障运行状态下多变流器的控制展开研究。首先,对本文采用的双馈型海上风电场柔性直流输电系统拓扑结构进行阐述,其中DFIG的定子侧变流器(SSC)和转子侧变流器(RSC)均采用电压源变流器(VSC)。该系统与传统方案相比具有无需工频变压器,占地面积小、损耗低等优点,且由于DFIG的定子侧与电网隔离,输出的交流电可变频变压,控制更简单灵活。其次,对双馈型海上风电场柔性直流输电系统中DFIG的定转子侧变流器控制展开研究。通过对DFIG进行建模,采用基于定子电压定向的控制策略对双馈型风电机组进行控制,根据转速对定子侧电压及频率进行调节,扩大了最大功率跟踪区域运行范围,通过MATLAB/Simulink仿真分析及样机实验验证了控制策略的有效性。第三,考虑到维也纳(VIENNA)整流器具有电流谐波小、功率器件电压应力低等优点,为进一步提高系统性能、降低成本,提出了一种将VIENNA整流器作为DFIG的定子侧变流器的方案,并对该拓扑结构的定子侧变流器控制展开研究,通过MATLAB/Simulink平台进行仿真验证以及成本对比,分析了所提方案的有效性。第四,由于直流电网发生电压跌落将威胁双馈型海上风电场柔性直流输电系统的安全运行,为此,本文提出一种基于超级电容储能装置的低电压穿越(LVRT)方案。该方案利用超级电容器的快速充放电特点,保证了该柔性直流输电系统的暂态稳定性。方案给出了低电压穿越过程中DFIG定子侧变流器、转子侧变流器、直流网侧变流器以及储能装置侧变流器的控制方法。通过MATLAB/Simulink平台进行了仿真验证,仿真结果表明制定的控制方案能够达到预期控制要求。最后,考虑到由送端站变流器发生故障导致的直流电网电压升高问题将威胁双馈型海上风电场柔性直流输电系统的安全运行,本文提出一种基于超级电容储能装置的高电压穿越的解决方案,方案给出了受端站变流器故障过程中DFIG定子侧变流器、转子侧变流器、直流网侧变流器、交流网测变流器以及超级电容侧变流器的控制方法。仿真结果验证了所提控制策略的正确性。

关键词：海上风电柔性直流输电 DFIG 定子侧变流器转子侧变流器储能装置侧变流器维也纳整流器协同控制低电压穿越高电压穿越受端站变流器

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基于双馈风机的次同步阻尼控制器设计

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电工电气 2018年第10期 5-9,14页

作者：杨烨江晓燕南京理工大学自动化学院江苏南京210094

针对双馈风机串补并网系统的次同步振荡现象以及现有的次同步振荡抑制措施由于缺乏对振荡机理的研究而物理意义不明确等问题,在PSCAD/EMTDC软件中搭建双馈风机串补并网系统的模型,分析次同步振荡的机理,并基于次同步振荡的机理分别在转... 详细信息

针对双馈风机串补并网系统的次同步振荡现象以及现有的次同步振荡抑制措施由于缺乏对振荡机理的研究而物理意义不明确等问题,在PSCAD/EMTDC软件中搭建双馈风机串补并网系统的模型,分析次同步振荡的机理,并基于次同步振荡的机理分别在转子侧和定子侧设计一种新的附加阻尼控制器,通过带通滤波、带阻滤波以及移相环节,以达到抑制次同步振荡的效果。仿真结果表明:两种附加阻尼控制器在不同的运行工况下都能使系统快速稳定,并且转子侧附加阻尼控制器的性能略优于网侧的附加阻尼控制器。

关键词：次同步振荡附加阻尼控制器双馈风机转子侧变流器定子侧变流器

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反馈线性化控制在DFIG直流变换系统的研究

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电子技术（上海） 2018年第1期47卷 11-14页

作者：刘泽浩肖群王楠楠曲阜师范大学工学院山东省日照市276826

文章提出了基于双馈风力发电机直流变换系统的输入输出反馈线性化控制策略。首先,通过输入输出反馈线性化方法实现双馈式风力发电机变流系统的线性化,实现强耦合系统的完全解耦。其次,双馈风力发电机的定转子变流器的输入输出反馈线性... 详细信息

文章提出了基于双馈风力发电机直流变换系统的输入输出反馈线性化控制策略。首先,通过输入输出反馈线性化方法实现双馈式风力发电机变流系统的线性化,实现强耦合系统的完全解耦。其次,双馈风力发电机的定转子变流器的输入输出反馈线性化控制器实现了双馈式风力发电机运行在最大功率点(MPP)以及定子磁链的稳定与转子电流快速跟踪其参考值。最后,搭建了系统的仿真平台。仿真结果验证了所提控制策略的可行性,即使在变风速情况下仍能够实现参考的准确追踪。

关键词：反馈线性化控制双馈式风力发电机直流变换系统定子侧变流器转子侧变流器

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