【目的】针对直流故障后并网点电压大幅度骤升致使风电场面临严重的高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)问题,提出计及保护动作时间协调配合的“有功优先平衡-无功动态补偿”恢复机制。【方法】基于双馈风机的双闭环控制函数,...【目的】针对直流故障后并网点电压大幅度骤升致使风电场面临严重的高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)问题,提出计及保护动作时间协调配合的“有功优先平衡-无功动态补偿”恢复机制。【方法】基于双馈风机的双闭环控制函数,揭示了转子侧变流器无功响应速度优于网侧变流器的动态特性,在减载模式下,提出考虑有功无功协调恢复的风电场HVRT策略。【结果】通过平衡有功功率与无功功率动态补偿,实现了故障期间电压稳定与能量平衡的双重目标。仿真结果表明,该策略可有效抑制暂态过电压风险,提升风电场HVRT能力。【结论】所提策略通过有功-无功协同调控机制,有效破解了高电压穿越过程中系统功率失衡与设备安全运行的矛盾,为含大规模风电的电力系统暂态电压稳定控制提供了新思路。展开更多
针对风电高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)能力不足导致风电机组脱网的问题,详细阐述了直流故障引起并网点电压升高最终导致风电机组脱网的内在机理,分析了储能系统和静止无功补偿装置(static var generator,SVG)在HVRT期间...针对风电高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)能力不足导致风电机组脱网的问题,详细阐述了直流故障引起并网点电压升高最终导致风电机组脱网的内在机理,分析了储能系统和静止无功补偿装置(static var generator,SVG)在HVRT期间的动态无功响应特性;通过对并网点电压进行实时监测,高电压穿越期间可将控制策略优先级分解为:风电场内部无功调节(储能系统和双馈异步风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)协同控制)、SVG无功调节。在此基础上,提出了一种储能系统、DFIG和SVG协同控制策略来提高风电场HVRT能力,同时对故障切除后存在的不利情况进行重新设置电压参考值环节,避免了不必要的无功流动。最后,基于MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,验证了理论分析与控制策略的正确性与有效性。研究结果对充分挖掘风电场自身无功调节能力,极大程度减轻SVG无功补偿负担提供了新思路。展开更多
讨论电网电压骤升时双馈风电机组网侧和转子侧变流器有功、无功功率的分配原则,给出有功、无功电流的极限表达式,提出一种能有效提供动态无功支持的高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)实现方案。在机组端电压骤升至1.1倍标称...讨论电网电压骤升时双馈风电机组网侧和转子侧变流器有功、无功功率的分配原则,给出有功、无功电流的极限表达式,提出一种能有效提供动态无功支持的高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)实现方案。在机组端电压骤升至1.1倍标称值以上时,该方案一方面控制网侧变流器输出与电压骤升幅度相匹配的无功电流,实现母线电压的稳定;另一方面通过优化转子侧变流器有功、无功电流设定,使双馈感应发电机工作在无功支持模式,优先向故障电网输出一定的感性无功功率。仿真和实验结果表明,该控制方案不仅能确保电网电压骤升期间双馈风电机组的不脱网运行,还能对故障电网提供一定的动态无功支撑,协助电网电压快速恢复,利于其它并网负载的安全运行。展开更多
电网电压的骤升会带来新能源发电系统并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)控制裕度的下降,如若失控则会导致能量由电网倒灌进入逆变器进而引发直流侧过压或过流。为改善电网电压骤升对GCI所造成的暂态冲击,确保其安全并网运行,该...电网电压的骤升会带来新能源发电系统并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)控制裕度的下降,如若失控则会导致能量由电网倒灌进入逆变器进而引发直流侧过压或过流。为改善电网电压骤升对GCI所造成的暂态冲击,确保其安全并网运行,该文提出一种GCI高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)控制策略。首先分析容量限制条件下GCI的电流控制能力,讨论不同电网电压骤升幅度情况下GCI的可控区。在此基础上,设计基于电网电压和发电侧负载电流信息的直流母线电压参考值自适应调节算法,以确保电网电压骤升期间GCI的可控性。最后,结合感性无功电流控制,给出GCI的HVRT方案。仿真和实验结果验证了GCI控制能力分析的正确性和所提出控制策略的有效性。展开更多
文摘【目的】针对直流故障后并网点电压大幅度骤升致使风电场面临严重的高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)问题,提出计及保护动作时间协调配合的“有功优先平衡-无功动态补偿”恢复机制。【方法】基于双馈风机的双闭环控制函数,揭示了转子侧变流器无功响应速度优于网侧变流器的动态特性,在减载模式下,提出考虑有功无功协调恢复的风电场HVRT策略。【结果】通过平衡有功功率与无功功率动态补偿,实现了故障期间电压稳定与能量平衡的双重目标。仿真结果表明,该策略可有效抑制暂态过电压风险,提升风电场HVRT能力。【结论】所提策略通过有功-无功协同调控机制,有效破解了高电压穿越过程中系统功率失衡与设备安全运行的矛盾,为含大规模风电的电力系统暂态电压稳定控制提供了新思路。
文摘针对风电高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)能力不足导致风电机组脱网的问题,详细阐述了直流故障引起并网点电压升高最终导致风电机组脱网的内在机理,分析了储能系统和静止无功补偿装置(static var generator,SVG)在HVRT期间的动态无功响应特性;通过对并网点电压进行实时监测,高电压穿越期间可将控制策略优先级分解为:风电场内部无功调节(储能系统和双馈异步风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)协同控制)、SVG无功调节。在此基础上,提出了一种储能系统、DFIG和SVG协同控制策略来提高风电场HVRT能力,同时对故障切除后存在的不利情况进行重新设置电压参考值环节,避免了不必要的无功流动。最后,基于MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,验证了理论分析与控制策略的正确性与有效性。研究结果对充分挖掘风电场自身无功调节能力,极大程度减轻SVG无功补偿负担提供了新思路。
文摘讨论电网电压骤升时双馈风电机组网侧和转子侧变流器有功、无功功率的分配原则,给出有功、无功电流的极限表达式,提出一种能有效提供动态无功支持的高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)实现方案。在机组端电压骤升至1.1倍标称值以上时,该方案一方面控制网侧变流器输出与电压骤升幅度相匹配的无功电流,实现母线电压的稳定;另一方面通过优化转子侧变流器有功、无功电流设定,使双馈感应发电机工作在无功支持模式,优先向故障电网输出一定的感性无功功率。仿真和实验结果表明,该控制方案不仅能确保电网电压骤升期间双馈风电机组的不脱网运行,还能对故障电网提供一定的动态无功支撑,协助电网电压快速恢复,利于其它并网负载的安全运行。
文摘电网电压的骤升会带来新能源发电系统并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)控制裕度的下降,如若失控则会导致能量由电网倒灌进入逆变器进而引发直流侧过压或过流。为改善电网电压骤升对GCI所造成的暂态冲击,确保其安全并网运行,该文提出一种GCI高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)控制策略。首先分析容量限制条件下GCI的电流控制能力,讨论不同电网电压骤升幅度情况下GCI的可控区。在此基础上,设计基于电网电压和发电侧负载电流信息的直流母线电压参考值自适应调节算法,以确保电网电压骤升期间GCI的可控性。最后,结合感性无功电流控制,给出GCI的HVRT方案。仿真和实验结果验证了GCI控制能力分析的正确性和所提出控制策略的有效性。
