为解决基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)在陆上交流电网故障时出现的盈余功率问题,首先计算验证了能量预警值的合理性,并设计了自适应动作能量值,...为解决基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)在陆上交流电网故障时出现的盈余功率问题,首先计算验证了能量预警值的合理性,并设计了自适应动作能量值,解决距离和控制转换时延造成子模块过电压的问题;然后分析网侧变流器(grid-side converter,GSC)在低压穿越期间的动态输出特性,提出了基于直流电压变化率反馈的海上换流站精准降压控制用以进行风机减载;最终通过整定协同控制的逻辑与控制参数,提出了一种基于风机精准减载与子模块电容能量协同控制的低电压故障穿越策略,解决故障期间系统能量裕度利用率低与耗能装置投资大的问题。在MATLAB/Simulink中搭建系统仿真模型验证方法有效性,并与现有方法比较。仿真结果表明,所提方法可显著减少甚至避免耗能装置的投入,且具有自适应性,可在不同故障工况下尽可能利用MMC-HVDC系统的能量裕度,尤其在故障程度较轻的工况下,能在故障消除时保留部分能量裕度,有效应对电压二次跌落,提高系统低压穿越能力。展开更多
大规模海上风电柔性直流送出系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)可以通过双端换流站的联动作用调节风电机组功率,提升陆上电网的调频能力。为解决远海风电场输出功率与陆上电网频率耦合性差和...大规模海上风电柔性直流送出系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)可以通过双端换流站的联动作用调节风电机组功率,提升陆上电网的调频能力。为解决远海风电场输出功率与陆上电网频率耦合性差和响应滞后的问题,该文提出一种基于匹配控制的陆海换流站协同调频方法。该策略采用双端对称的匹配控制结构,将陆上电网的频率变化通过VSC-HVDC直流电压耦合传递至海上风电侧,并在风电变流器中结合虚拟同步机技术与自适应变阻尼减载控制,使得各风电机组无需通信即可快速响应陆上电网频率波动,动态提供频率支撑功率。通过MATLAB/Simulink软件建立大容量等值直驱型风电机组经VSC-HVDC并网的仿真模型,在弱电网条件下仿真验证了基于匹配控制的VSC-HVDC与海上风电系统联动调频策略的有效性。展开更多
文摘为解决基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)在陆上交流电网故障时出现的盈余功率问题,首先计算验证了能量预警值的合理性,并设计了自适应动作能量值,解决距离和控制转换时延造成子模块过电压的问题;然后分析网侧变流器(grid-side converter,GSC)在低压穿越期间的动态输出特性,提出了基于直流电压变化率反馈的海上换流站精准降压控制用以进行风机减载;最终通过整定协同控制的逻辑与控制参数,提出了一种基于风机精准减载与子模块电容能量协同控制的低电压故障穿越策略,解决故障期间系统能量裕度利用率低与耗能装置投资大的问题。在MATLAB/Simulink中搭建系统仿真模型验证方法有效性,并与现有方法比较。仿真结果表明,所提方法可显著减少甚至避免耗能装置的投入,且具有自适应性,可在不同故障工况下尽可能利用MMC-HVDC系统的能量裕度,尤其在故障程度较轻的工况下,能在故障消除时保留部分能量裕度,有效应对电压二次跌落,提高系统低压穿越能力。
文摘大规模海上风电柔性直流送出系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)可以通过双端换流站的联动作用调节风电机组功率,提升陆上电网的调频能力。为解决远海风电场输出功率与陆上电网频率耦合性差和响应滞后的问题,该文提出一种基于匹配控制的陆海换流站协同调频方法。该策略采用双端对称的匹配控制结构,将陆上电网的频率变化通过VSC-HVDC直流电压耦合传递至海上风电侧,并在风电变流器中结合虚拟同步机技术与自适应变阻尼减载控制,使得各风电机组无需通信即可快速响应陆上电网频率波动,动态提供频率支撑功率。通过MATLAB/Simulink软件建立大容量等值直驱型风电机组经VSC-HVDC并网的仿真模型,在弱电网条件下仿真验证了基于匹配控制的VSC-HVDC与海上风电系统联动调频策略的有效性。
文摘水平轴风力机尾流可显著影响风场下游风力机组气动特性,但传统基于数学或致动模型的尾流分析方法难以获得风力机尾流精细涡结构特征,且忽略了真实湍流环境的影响。该文通过计算流体力学方法开展全尺寸美国可再生能源实验室(national renewable energy laboratory,NREL)5 MW风力机在湍流风场下尾流气动特性研究规律,同时考虑风力机在湍流风下的变转速控制。结果表明,风力机输出功率随湍流风的波动而变化,而适当的转速控制可更好地提取风能;湍流风有助于加速尾流速度亏损的恢复;尾流横、纵向蜿蜒与湍流风流向及垂向的波动正相关;叶尖涡的破裂可加速尾流区速度的恢复。
