海上直驱永磁风电系统非对称故障主动识别方法

传统风电系统故障识别方法容易受到线电压误差影响出现误判,导致故障数据识别结果精度不高,因此提出海上直驱永磁风电系统非对称故障主动识别方法。分析非对称故障下风电系统的运行特性。根据连续时间信号,采用主动学习方法消除信号基频。使用逆向扩散法调整主动学习参数,判断故障态、预警态事件。利用电压幅值和时间宽度双重标准分析线电压误差,采用数据互校验方法确认故障事件可信性,完成故障主动识别。实验结果表明,所提方法能够主动发现风电系统中的电流异常情况和谐波畸变程度,直流分量最大误差仅为0.05 A。

储能型直驱永磁同步风电系统并网控制策略

为改善直驱永磁风力发电并网系统的电能质量和稳定性,在其直流侧加入锂离子电池(LIB)储能装置,并设计了一套双向DC/DC变换器控制策略。将基于最优梯度法的最大功率点跟踪(MPPT)引入风电系统,以提高风力发电系统的最大跟踪性能。基于MATLAB/SIMULINK软件搭建了储能型直驱永磁同步风力发电系统并网仿真模型,分析了系统在风速变化时的运行特性和动态响应过程。仿真结果表明,该系统不仅能有效地稳定直流侧电压,而且能迅速捕获最大功率点,加快系统动态响应速度。

永磁直驱风电系统变流器开路故障诊断新方法

针对变流器发生开路故障后系统的运行特性,提出利用电流的Park矢量模值对电流绝对值的平均值进行归一化,用归一化后的数值和电流平均值的正负对风电系统变流器的单开路故障进行诊断。仿真和实验结果表明该文提出的故障诊断方法不仅能准确地对变流器的开路故障进行诊断,且能防止负载突变、电网电压骤降时误诊断的发生。

基于相电流瞬时频率估计的永磁直驱风电变流器开路故障诊断

为了提高永磁直驱式风电变流器的稳定性和可靠性,该文针对风电变流器功率管单管和双管故障,提出一种基于相电流瞬时频率估计的开路故障诊断方法。该方法首先提出一种基于加权滑动Hilbert变换的相电流瞬时频率估计方法,然后通过归一化的相电流瞬时频率残差来构造新的故障检测变量检测故障的发生;其次提出基于改进相电流均值法的多功率管开路故障定位方法实现故障功率管的定位。该文提出的故障诊断方法能够同时实现机侧和网侧的21种开路故障诊断,且避免增加额外的传感器,无需使用Park矢量变换和大量故障样本,故障特征更为显著、鲁棒性强。实验结果验证了所提故障诊断算法的有效性和鲁棒性。

风电参与一次调频的小扰动稳定性分析

为了分析参与电网一次调频的风电系统对电力系统稳定性的影响,建立基于直驱永磁型风电系统的单机无穷大系统小扰动稳定性分析数学模型。根据风速的变化,在额定风速以下采用最大功率点追踪控制,以实现风电系统输出功率最大;额定风速以上采用恒功率控制,保证风电系统安全运行。研究考虑负荷动态模型时风速变化对系统特征值的影响,结果表明,在整个风速变化区间系统均能保持小扰动稳定。在理论分析的基础上进行时域仿真,来验证理论分析的正确性。仿真结果表明,风电系统能够参与电网一次调频,可有效改善电网的频率特性,为直驱型风电安全稳定并网运行提供了可借鉴的理论依据。