面向次同步振荡分析的直驱风电机群建模

针对低运行工况下直驱风电机群并网出现的次同步振荡(SSO)问题,基于图形化分块建模,在建立风力机、集电线路及电网等独立元件的模型基础上,构造不同集电线路拓扑结构下直驱风电机群的线性化模型。利用特征值分析法和阻抗分析法识别系统中存在的振荡模式,并分析运行工况、电流内环控制参数和风力机数量等因素对SSO频率和阻尼的影响。研究结果表明:d轴电流内环控制参数设置不合理是诱发直驱风电机群SSO的根本原因。在EMTDC/PSCAD中搭建直驱风电机群并网的时域仿真模型,验证了理论分析的正确性。

基于RF和ANFIS算法的直驱风电机组故障预警

针对风电机组运行工况复杂和单一状态参数不能较好实现故障早期预警的特点,提出随机森林算法(RF)和自适应模糊神经网络算法(ANFIS)相结合的故障预警方法。该方法充分考虑机组运行数据高维非线性特点,应用随机森林算法,建立有功功率与运行参数的数据驱动模型,计算各运行参数影响有功功率的相关度;构建自适应网络模糊推理系统模型,以训练误差最大值作为故障预警阈值,实时监测发电机运行状态。将该方法应用于某1.5 MW直驱机组发电机故障预警分析,结果表明,该方法能够提前预警发电机健康状态,避免严重事故发生,对风电场开展预防性维护、维修具有重要的指导意义。

混合储能系统直驱风电机不对称故障穿越的控制策略

为提高直驱永磁风电机的不对称故障穿越能力,考虑直驱风电机正常时的功率平衡条件及不对称故障穿越期间的功率平衡关系,提出一种含混合储能系统的不对称故障穿越控制策略。采用二阶广义积分锁相环分离正负序分量,在直流侧配置了混合储能模块,设计带有低通滤波器的双闭环控制策略实现直流母线稳压和混合储能单元的功率分配,优化网侧变流器控制策略,限制故障期间直流侧电压上升,降低了不对称故障引起的直流侧电压二倍频波动,同时,在网侧换流器的控制中采用电网负序电压前馈方法,消除并网电流中的负序分量。结果表明,不对称故障期间直流侧电压偏移量降低19.3%,验证了该控制策略的有效性。

LCL逆变器型直驱风电机的稳定性

为提高直驱风电机组大规模并网的稳定性,以LCL逆变器型直驱风电机为研究对象,在同步旋转坐标系下推导了其等效阻抗模型,应用广义奈奎斯特判据分析了不同的电网强度,电流内环控制参数及锁相环控制参数的并网稳定性。结果表明:当电网电感由0.5 mH增大至1.5 mH及电流环比例系数由0.6减小至0.2时,直驱风电机系统的奈奎斯特曲线逐渐包围稳定判别点(-1,j0),说明系统稳定性开始下降;锁相环比例系数由40增大至200时,奈奎斯特曲线始终未包围判别点,对系统稳定性影响不大。该研究保证了基于LCL逆变器型直驱风电机系统的并网可靠性。

电网不对称故障下直驱风电机组低电压穿越技术

近年来在国家对生态可持续发展技术大力支持的基础上,风力发电技术取得了长足的进步。由于风力发电机组的电网不对称故障,相较于对称故障而言,具有较高的发生概率。因此,在对电网进行故障研究时,需要加大对不对称故障的研究力度。本文以电网不对称故障为研究方向,首先简要概述了直驱型风电机组的相关概念,然后分析了直驱风电机组的动态模型与机组的主要控制方式,并深入探究了机组低电压穿越技术的几种应用策略,以供参考。

金风永磁直驱1．5MW风电机液压系统浅析

液压系统是风电机重要组成系统之一，在处理液压式系统的故障时既要结合液压电气系统图，也要明析油路控制、布置图。在排除故障时不仅要参考电气图纸，还要仔细排查油路（做好液压系统的巡视，检查各个输送油管有无渗油、漏油的地方，做到及时发现、即时处理），做好液压系统全方面的因素排查，才能将故障彻底解决掉。

稳定风电输出功率的控制策略研究

为稳定风电系统输出功率,提出一种在变流器的直流侧加入超级电容器(EDLC)储能的新拓扑结构,通过分析全功率双脉宽调制交-直-交变流器的控制策略,基于永磁直驱风电机组与电网连接的拓扑结构,提出超级电容器储能系统稳定风电系统输出功率的控制策略和输出功率的解耦控制方法,分析了风电系统输出功率初始值和超级电容器容量对输出功率稳定性的影响,并针对典型风速变化给出了输出功率初始值与超级电容器容量的整定范围。

江西大型风电场动态稳定研究

风电机组在并网运行中会经受各种各样的扰动,风电机组承受扰动的能力是风电机组的重要特性之一,风电场装机容量越大,其并网运行对电网将造成的影响越明显。以江西电网为背景,以装机容量250 MW采用永磁直驱风机的钓鱼台风电场为算例,从电网发生大扰动故障以及风速变化扰动两个方面对系统进行动态稳定仿真。研究结果表明,系统发生短路故障后能够恢复到稳定运行状态;在风速变化扰动下风电场能够保证并网点电压波动满足规程的要求。