考虑风电机组故障电压穿越特性的连锁故障关键线路辨识

新能源的接入提高了电网连锁故障发生的概率,给故障传播中关键线路的辨识增加了难度。为此,建立了考虑风电机组故障电压穿越特性和线路可靠性的连锁故障仿真模型,从线路失负荷严重程度、失负荷不均匀性和结构脆弱性3个角度建立了线路综合风险指标评价集。基于状态故障网络计及线路失负荷程度和线路失负荷不均匀性,分别定义了失负荷风险指标和不均匀风险指标;基于电气介数提出了考虑分布式新能源接入的脆弱结构指标;同时,考虑电网的网络结构和状态转移特性,采用模糊熵权法定义综合风险指标,以衡量线路开断的综合影响。通过IEEE 39节点和IEEE 118节点系统算例验证所提方法用于关键线路辨识的有效性,且针对关键线路的缓解措施能显著降低大停电风险。

考虑低电压穿越全过程控制策略切换的双馈风机电气量研究

双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的电气特性在低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)全过程均易受电网电压变化影响,而现有研究多关注故障期间DFIG的电气特性,未考虑故障清除后不同情形下DFIG电气特性的差异,且较少研究LVRT全过程DFIG的功率特性,LVRT全过程电气特性分析尚不全面。为此研究了LVRT全过程DFIG的运行状态,在故障清除前,将LVRT全过程分为故障发生、无功功率优先控制启动两个阶段,故障清除后分为撬棒二次投入、有功功率爬坡恢复两种情形进行分析。在此基础上,推导了LVRT全过程定子侧输出电流、功率的表达式,并在PSCAD中建立了DFIG仿真模型,时域仿真结果与解析表达式波形可较好吻合,证明了所提方法的有效性。

提升火电厂辅机变频系统故障电压穿越性能应用研究

为消除变频器在电网电压波动时因保护跳闸而引发的停炉、停机等事故隐患,本文提出一种能够提升火电厂辅机变频调速系统故障电压穿越性能的研究方案。综合考虑电厂、电网等多方面的影响因素后,结合变频器的工作原理和工作方式,采用基于BOOST原理的直流支撑技术确保发生电压扰动时系统的转速、功率、转矩不变,提供分布式和集中式两种配置方式以满足不同的现场情况。试验结果表明,所提出的方案有效提升了系统的故障电压穿越性能,具备较好的工程应用价值。

直驱风力发电机组故障电压穿越模型二次侧实测建模方法

直驱风力发电机组穿越模型普遍缺乏实测验证,难以准确计算系统稳定裕度和精确分析故障响应。针对此问题,在分析二次侧故障穿越模拟原理的基础上,进行二次侧电压穿越模拟系统设计,利用最小二乘算法对波形数据进行辨识,并对模型进行验证。结果表明,相较于常规一次侧电压穿越试验,二次侧实测建模方法提高了试验效率,具有较高的仿真精度。

采用新型动态撬棒的DFIG低高电压连锁故障穿越技术研究

针对传统撬棒电路(采用固定电阻)在解决双馈风力发电机(DFIG)低高电压连锁故障穿越时,难以兼顾发电机转子侧电流和直流母线电压的抑制问题,采用电机电磁暂态分析的方法,找出了双馈风力发电机转子电流、电压与撬棒电阻的关系,提出一种撬棒电阻动态自适应的控制方法。该方法适用于低电压、高电压及低高电压连锁故障,解决了电网故障穿越时无法同时抑制转子电流和母线电压的波动问题。采用理论分析和仿真实验,证明该方法在电压跌落故障、电压骤升故障以及低高压连锁故障下能够有效地抑制转子电流和直流母线电压的波动,提高了系统的故障穿越能力。

适用于高/低电压穿越的双馈风机协同控制策略及其稳定技术研究

针对双馈风电机组(doubly fed induction generator,DFIG),提出可提高DFIG高/低电压故障穿越能力的协同控制算法、系统稳定性约束条件以及控制参数的优化方法。在电网电压对称突变且硬件保护电路不投入运行时,该算法可加速定子磁链暂态分量的衰减,实现抑制转子侧变流器的过电压和过电流,提高DFIG的故障穿越能力。对所提控制算法进行非线性动力学分析,给出系统同时满足高/低电压故障穿越过程的大范围稳定约束条件,以及与稳定约束条件近似等效的数值方法,解决了原约束条件难以解析求解的问题。最后通过仿真验证了所提控制算法的故障穿越能力,同时表明所提数值稳定约束条件以及参数优化方法是有效的。

提高海上风电场经MMC联网系统故障穿越能力的柔性泄能电阻控制策略

离岸较远的海上风电场经模块化多电平换流器型高压直流(modular multilevel converter high voltage direct current,MMC-HVDC)联网较交流联网有技术优势,但直流系统会因电网扰动而闭锁,影响风电功率外送。为提高直流系统抗扰动能力,构建了一种提高风电场经直流联网系统低电压故障穿越能力的柔性泄能电阻方案,具有对风电运行工况和故障强度的广泛适应性。研究了风电运行工况及故障强度对直流系统闭锁的影响,提出了系统的故障穿越安全域。分析了泄能电阻阻值设计原则,给出了柔性泄能电阻阻值的边界。设计了适用于不同风电运行工况的柔性泄能电阻投切控制策略。仿真结果表明:柔性泄能电阻控制策略可以在不同风电运行工况和故障强度条件下有效防范直流系统的闭锁,改善海上风电场经MMC-HVDC联网系统运行的安全性。

动力定位船舶母联闭合运行的故障穿越研究及动态过程仿真

本文简要介绍了船舶动力定位系统电气相关的主要配置及组成。阐述了动力定位电气系统母联闭合运行的需求产生原因。明确了规范对闭合母线短路故障所产生低电压的故障穿越的技术要求。介绍了母联闭合运行常规的解决方案,并真对母联闭合运行下非变频驱动推进器的推进方案在短路故障后的低电压及恢复阶段的动态过程进行了计算机仿真分析,给出了非变频驱动推进器是否可以故障穿越的结论,并对在实际项目实施过程中要注意的问题给出了建议。

无crowbar电路的双馈风电变流系统故障穿越设计

随着电网技术的发展,对风力发电系统的故障穿越能力提出更高的要求。本文提出了一种基于无crowbar电路的双馈风电变流器系统实现故障电压穿越的方法和策略,并通过仿真验证了其合理性和可行性,对项目设计和工程化应用有较大的借鉴意义。

基于改进网侧控制策略的半直驱风电系统FFRT研究

[目的]为改进半直驱风电系统的故障电压穿越(Flexible Fault Ride Through,FFRT)能力,提出采用电网故障时无功优先的改进网侧控制策略。[方法]在分析传统网侧控制策略的基础上,根据最新的故障电压穿越能力测试规程在传统网侧控制加入无功优先控制,在电网暂态故障期间优先向电网注入无功电流支撑电网电压恢复。根据改进网侧控制策略,对电网深度跌落和升高时采用卸荷电路结合改进网侧控制策略实现了风电机组的FFRT仿真运行,结合某项目6 MW半直驱风电机组,采用移动故障电压穿越测试设备进行故障电压现场测试。[结果]测试和仿真结果表明,改进网侧控制策略可提升半直驱风电系统的FFRT运行,无功电流稳定控制。[结论]改进网侧控制策略可在多种对称低电压/高电压故障工况和不对称高电压故障工况下优先向电网注入对应的稳定无功电流,有利于辅助电网电压恢复和提升半直驱风电系统的FFRT能力。

自升式海洋平台环网电站暂态稳定性分析与应用

依托某型具有世界领先水平环网电站的DPS-2多功能自升式海洋平台实船项目,描述平台交流环网电站暂态稳定性分析方法,并列出电压故障穿越的试验方法、步骤和注意事项,通过平台实船试验的内容、结果进行分析,对该技术进行论证、总结。可供独立环网电站或配有动力定位的环网电力系统等同类型项目借鉴、推广,也可供其他海洋工程、船舶等项目参考。