电网故障下计及撬棒保护的双馈感应发电机暂态解析修正模型

建立双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)在电网故障时的暂态解析模型是分析风电机组低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)能力的基础,也是提高电力系统故障计算效率的有效手段。传统解析模型中忽略了定、转子磁链间的耦合,对撬棒保护接入后DFIG的暂态理论分析带来较大的误差。该文提出了一种电网故障下计及撬棒保护的DFIG暂态解析修正模型。从DFIG的空间矢量数学模型出发,通过状态方程的特征根定义了反映定、转子磁链耦合的修正系数;利用修正系数分析了Crowbar电阻对DFIG暂态特性的影响;求解状态方程得到了DFIG暂态解析修正模型。仿真验证了修正系数分析的正确性和暂态解析模型的准确性。

结合量子粒子群算法的光伏多峰最大功率点跟踪改进方法

光伏阵列在局部阴影时的P-U曲线呈现多峰特性,需要设计光伏多峰最大功率点跟踪方法,以实现光伏发电最大功率输出,提高光伏发电效率。相比粒子群优化算法,量子粒子群优化算法具有收敛速度更快和全局收敛性等优势。提出了一种基于量子粒子群优化算法的光伏多峰最大功率点跟踪改进方法。该方法采用量子粒子群优化算法实现最大功率点的全局搜索;根据光伏阵列在局部阴影时P-U曲线上功率极值点的分布特点初始化种群中的粒子总数及其电压;并根据量子粒子群优化算法收敛时粒子自身最优位置的特点,提出了更适合光伏多峰最大功率点跟踪的收敛判据。仿真测试表明,提出的改进方法能够快速有效地实现光伏多峰最大功率点跟踪,收敛速度更快,避免了不收敛的问题,且具有应对光照情况变化的能力,提高了局部阴影时光伏发电的效率。

考虑不同转差的双馈风力发电机短路计算序分量模型

双馈风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)大规模接入电网对短路电流的影响逐渐显现。常规的短路计算中,将DFIG忽略或作为负荷的方式会对短路计算的结果产生较大误差。为此通过分析DFIG短路计算模型的外特性,提出求解短路计算模型的方法;利用DFIG的数学模型,推导电网电压跌落下DFIG短路电流的解析表达式;根据不同的转差,提出相应的DFIG短路计算序分量模型。分析的结果表明:转差较大的DFIG可等效为一恒定阻抗负荷,而转差较小的DFIG则应等效为一同步电机,会给电网注入短路电流。最后通过MATLAB/Simulink仿真,验证了这种基于不同转差的DFIG短路计算序分量模型能保证短路计算的精确性。

转差对双馈风机短路电流工频分量的影响分析

双馈风力发电机(DFIG)大规模接入对电网短路电流的影响逐渐显著。现利用DFIG的数学模型和电网故障下短路电流的表达式,分析了转差较大和较小时DFIG工频分量的构成,并通过Matlab/Simulink仿真验证了分析结论的正确性。

计及撬棒电阻的双馈风力发电机暂态电势故障特征分析

对双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)暂态电势的精确分析是建立DFIG暂态等值模型和短路计算模型的基础。通过求解DFIG状态方程,计及撬棒电阻对暂态过程的影响,分析DFIG暂态电势在电网故障后的变化特征,指出DFIG的暂态电势会受到转差和撬棒电阻的影响而呈现快速变化的特性。撬棒电阻较大时,电网故障后暂态电势会以螺旋状快速衰减震荡至半径较大的稳态圆;撬棒电阻较小时,暂态电势会以角形轨迹衰减至半径较小的稳态圆。最后,通过仿真验证了所推导公式的准确性和理论分析的正确性。

故障发生时刻对双馈风机定子磁链的影响分析

双馈风力发电机(DFIG)目前已成为世界上大型风电场最主要的机型,DFIG低电压穿越过程中需要根据定子磁链的暂态特性选择合适的撬棒(Crowbar)电路及变流器系统。现推导了不同时刻电压跌落下定子磁链暂态特性的表达式,结合磁链轨迹图分析了电网典型故障下故障时刻对磁链暂态的影响,为DFIG低电压穿越提供了一定的理论依据。