基于谐波提取技术的风电并网频率稳定研究

针对风电并网频率受到谐波干扰引起的切机或降低出力,频率波动对系统的稳定性构成潜在风险的问题,提出采用谐波提取电路与双二阶广义积分器锁频环(DSOGI-FLL)电路相结合的方法,对电路谐波进行处理,使输出的电压波形和频率偏差达到并网要求。在含有谐波的电路中加入谐波提取装置,将谐波能量二次回收利用,降低线路谐波含量。谐波提取电路的作用在于代替滤波装置对谐波提取利用,避免采用滤波器直接过滤谐波而浪费能源。DSOGI-FLL具有响应速度快、精准锁频锁相、实时跟踪线路频率等优点,对谐波提取后电路中的频率锁定,抑制电压畸变。通过理论分析和模型仿真,与不加入谐波提取装置和加入带通滤波器装置相比,在加入谐波提取装置后,采用DSOGI-FLL电路频率偏差较小,相角更稳定。

基于谐波相序特性的谐波电能提取技术研究

针对国内煤矿电力系统谐波污染日益严重的现状,提出一种将滤波电路与三相变压器串联,结合谐波相序特性提取电网谐波电能的方法,即滤波电路与三相变压器串联组成调谐电路,其谐波电流流入变压器一次侧,从变压器二次侧提取谐波电能。由于调谐电路中含有容性基波电流,要在变压器一次侧并联基波调谐电路,再将容性基波电流分流。重点对谐波提取电路进行了稳态特性分析,并利用Matlab进行仿真分析。仿真结果表明,该谐波提取电路实现了在不取用基波电能的情况下,提取电网谐波电能。

基于谐波提取技术的风机频率自适应研究

为解决风机受谐波干扰引起电压畸变和频率波动从而影响风机并网稳定运行的问题,提出频率自适应锁相方法,以谐波提取电路为基础,设计具有滤除风机谐波功能的NSOGI (new second-order generalized integrator)锁相环。首先,在谐波提取电路中加入基波谐振电路,验证谐波提取前后锁相环的锁频精度;其次,在传统锁相环基础上加入直流抑制器,对输入信号的频率进行跟踪;最后,进行理论和仿真分析,对比DSOGI-FLL谐波提取前后电路中的频率偏差,验证2种锁相环的锁频精度。结果表明:在谐波提取电路中加入基波谐振电路,减少了谐波对基波源的影响,提升了谐波提取的效果;在抑制风机电压畸变和直流谐波方面,NSOGI锁相环效果较好,锁频精度较高,验证了方法的可行性和正确性。采用NSOGI对电压和频率进行控制,能够提升供电可靠性,改善并网电能质量,为风机并网稳定运行提供了理论参考。