风电系统电压稳定性的Hopf分岔控制仿真

针对风电系统平衡点的Hopf分岔,计算了含静止无功补偿器风电系统的Hopf分岔点,并通过解析算法判断Hopf分岔类型,分析了无功功率及静止无功补偿器对风电系统电压稳定性的影响.为了消除Hopf分岔,提出采用线性反馈控制方法控制风电系统的Hopf分岔.实验结果表明,风电系统无功功率增加导致系统出现Hopf分岔,静止无功补偿器通过补偿无功功率延迟Hopf分岔,提高系统的电压稳定域,线性反馈控制方法有效地消除了风电系统的Hopf分岔.

基于延拓法的风电系统电压Hopf分岔研究

为揭示风电场的参数变化对电力系统动态电压稳定的影响。首先应用延拓算法,以风电场无功功率为控制参数,进行了单参数电压稳定性分岔分析。然后在单参数分析的基础上引入有功功率作为第2个控制参数,进行了双参数分岔边界的确定和双参数制约性分析。最后对静止无功补偿器(SVC)对Hopf分岔的控制作用进行了分析。结果表明:风电场吸收的无功功率限制了风电场有功功率的输出,SVC可以延迟Hopf分岔,提高风电系统电压稳定域度。

风电系统参数对Hopf分岔影响的仿真

提出一种应用延拓法求解以风电场注入有功功率、无功功率及传输线路导纳为分岔参数的Hopf分岔点和两参数Hopf分岔边界方法,分析了风电系统参数对电压稳定性的影响及静止无功补偿器对Hopf分岔的控制作用.仿真实验结果表明,无功功率是系统发生Hopf分岔的主要参数,静止无功补偿器可有效延迟Hopf分岔.

基于Hopf分岔理论的风电系统电压稳定性研究

为研究风电系统参数连续变化对其电压稳定性的影响。应用Hopf分岔理论,以风电场有功功率和无功功率为分岔参数,通过延拓法求解单参数Hopf分岔点和两参数Hopf分岔边界,研究了分岔参数对Hopf分岔的影响,并分析了静止无功补偿器(SVC)对Hopf分岔的控制作用。研究表明,风电场的无功消耗会限制有功功率的输出,SVC可以延迟Hopf分岔,提高风电系统电压稳定域度。

电压崩溃模型中的Hopf分歧研究

在一个电压崩溃模型中,利用Hopf分歧理论对电力系统中的Hopf分歧进行了分析研究,并通过时域仿真验证Hopf理论分析结果的正确性。在此基础上,将静止无功补偿器(Static VarCompensator)加入系统中,对控制器采用不同输入信号时Hopf分歧的变化进行了相应的分析研究。

应用分岔理论分析SVC对电力系统电压稳定性的影响

基于分岔理论的电力系统电压稳定分析对于深入理解电压失稳机理有重要意义,特别是对于灵活交流输电系统,如静止无功补偿器等,分岔理论能够有效分析系统的动态控制特性对电压稳定的影响。利用非线性动力系统的分岔理论,使用通用分岔分析软件AUTO2000对典型的含SVC系统和不含SVC系统进行电压稳定的分析,得出了系统在两种情况下的分岔点数值。研究发现,通过添加静止无功补偿器(SVC),可以延迟系统的Hopf分岔点和鞍结分岔点,增加负荷极限,从而提高了系统电压稳定性。之后又通过双参数分岔分析确定了两维分岔边界。结果表明,在使用SVC控制器提高系统电压稳定性时,要详细考虑其参数对系统中各种分岔的影响,综合优化控制器的设计和安装。

风电系统多参数霍普夫分岔分析

应用多参数霍普夫(Hopf)分岔分析方法研究含异步发电机的风电系统电压稳定性。全面考虑了风电场的有功功率、无功功率和静止无功补偿器对电压稳定性的影响,进行了风电系统双参数Hopf分岔研究,求得有功功率和无功功率的两参数Hopf分岔边界,以及静止无功补偿器参数(参考电压和放大倍数)和有功功率的Hopf分岔边界。结果表明,风电场吸收的无功功率限制了有功功率的注入能力,较大的参考电压和放大倍数有助于提高风电场有功出力,避免了电压振荡失稳,而参考电压和放大倍数具有一定的互补性,其共同作用有利于延迟Hopf分岔,提高风电系统的电压稳定性。

含静止同步补偿器的风电系统多参数鞍结分岔边界追踪及分析

静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)能有效提高风电系统的电压稳定性。利用分岔理论,以风电注入有功功率、STATCOM的交流侧及直流侧电压增益为控制参数,追踪风电系统节点电压多参数鞍结分岔边界,分析多参数共同作用下影响风电系统电压稳定性的规律,提出了以二次多项式作为鞍结分岔边界的近似解析表达式的方法,为解决3参数以上的鞍结分岔边界的追踪问题提供参考。

附加阻尼控制静止无功补偿器对含风电互联系统阻尼特性的影响

静止无功补偿器(SVC)通常用于改善系统电压稳定性,但采用附加阻尼控制(ADC)后也可以抑制系统低频振荡。当互联电力系统中并网风电场装机渗透率达到一定水平后,区域间低频振荡就成为制约区域间电力传输能力和容纳风电能力的瓶颈,采用有ADC的SVC(简称ADC-SVC)有助于增加系统阻尼进而在相当程度上解决这一问题。在此背景下,研究ADC-SVC对含双馈感应风力发电机组(DFIG)的互联电力系统阻尼特性的影响。首先,简要介绍了DFIG的数学模型,导出了在转子电流限制条件下DFIG的无功功率极限。之后,分析了在含SVC的互联系统中与区域模式振荡相关的暂态能量。在上述工作基础上,针对SVC设计了用于改善系统阻尼特性的ADC,并采用特征根灵敏度法确定控制器参数。最后,以IEEE 2区域4机系统为例,分析了SVC电压控制增益与ADC增益对系统阻尼的影响,研究了ADC采用不同输入信号时的系统阻尼特性,并对比分析了不采用SVC、采用传统SVC和ADC-SVC的效果。仿真结果表明,ADC-SVC能有效提高互联系统的动态稳定性水平,对不同的系统运行方式和区域间振荡模式具有较好的鲁棒性。

电力电子技术在风力发电中的应用综述

风能是不能储存能源,将风能转换成电能并输送到电网过程中,电力电子设备是关键因素之一.介绍了当前主要的风力发电机系统及其控制.针对最具有发展潜力的变速恒频双馈风力发电系统,分析其用于转速控制的电力电子变换器装置.分析了交流并网安装静止无功补偿器的意义,介绍了基于VSC的轻型直流输电原理.最后,描述了未来大容量海上风电场将更广泛应用电力电子装置.

SVC和IPC联合改善异步机风电场的电压稳定性

为了改善异步机风电场的电压稳定性,在分析风电场电压失稳原因的基础上,提出将静止无功补偿器SVC和相间功率控制器IPC联合引入风电场并网系统中。将SVC并联于风电场母线,提供无功功率;将IPC串联于风电场联网线路上,在分析IPC基本结构的基础上,推导出相间功率控制器限制短路电流的条件。在系统侧发生短路时,IPC可以起到限制短路电流、降低风电出口电压跌落的作用,提高电压稳定性。通过Matlab/Simulink软件平台搭建了风电场并网的仿真模型,结果表明:异步机风电场在风速随机波动的情况下,SVC能动态补偿无功功率,保持系统电压稳定性;当系统中出现三相短路接地故障时,IPC良好的短路电流限制能力使得母线电压不至于降得太低,能保持电压稳定,提高了风电机组的低电压穿越能力。

基于RTDS的风电场SVC控制器性能检测分析

风电场静止无功补偿器(SVC)控制器的性能对于大规模风电汇集地区电网的电压质量以及系统运行可靠性有着至关重要的影响。为此,在实时数字仿真器(RTDS)中建立了风电场及晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC的实时数字仿真模型,即构成一个闭环测试系统,并对实际SVC控制器装置开展性能测试。测试结果表明:这种基于RTDS的SVC控制器闭环性能检测系统能够较全面地测试SVC控制器的动态特性。测试中发现,部分厂家SVC控制器在信号测量、调节器模型设计、网源协调辅助控制功能和控制切换等多方面仍存在亟待完善和改进的问题。

分叉理论在无功补偿对电压稳定性影响分析中的应用

分析研究了分叉理论应用于无功补偿对电压稳定性影响等问题。分叉理论比较全面地考虑系统的非线性性态,能够比传统的分析方法更深刻地探讨电力系统在临界点附近的稳定问题。

35kV风电场无功补偿分析及改造

针对甘肃电网瓜州地区风电场原有固定电容器组无功补偿性能缺陷和安全隐患,提出利用SVG装置动态无功调节的优势对原有无功补偿装置进行改造方案。介绍了瓜州地区电网概况、特点和远期规划,以及采用SVG的意义和应用,分析了SVG装置响应时间和动态跟踪时间,讨论了利用SVG装置连续平滑调节无功补偿量配合原有固定电容器组的改造方案、特点、实际效果,改造后,满足系统对无功电压的调控要求,也为今后电网的无功补偿智能化改造提供了经验。

风电场接入对送端电网暂态特性的影响研究

以我国实际电网为例,研究大型风电场对送端电网暂态稳定特性的影响规律。研究表明,由于风电机组本身不存在功角同步的问题,在送电通道功率不变的情况下,风电接入后系统的暂态功角稳定性有所改善,但导致系统的暂态电压稳定性变差。静止无功补偿器(static var compensator,SVC)有利于提高送端电网的暂态功角稳定性和暂态电压稳定性。

风电场的静止无功补偿控制策略和安全运行措施

风力发电作为一种新兴的清洁能源,已经得到了广泛地应用。风力发电的快速发展,一方面体现了国家对新能源建设的力度,另一方面也对电网的安全稳定运行带来了相应的问题。针对风电场静止无功补偿器(SVC)在运行中出现的问题,进行分析并提出了改进措施,用以提供风电场SVC的安全稳定运行水平。

浅谈风力发电场集中无功补偿装置选择方案

介绍了几种主要应用在风力发电场的无功补偿装置,对几种主要无功补偿装置进行了经济、技术综合比选。

基于高通滤波器的SVC对风电系统的霍普夫分岔控制

运用延拓法追踪以双馈感应风电机(DFIG)为代表的风电系统的平衡解流形,并基于分岔理论,分析平衡解流形的分岔点。提出了一种基于高通滤波器(washout filter)技术的SVC模型,对风电系统发生的霍普夫(Hopf)分岔进行分岔控制,改变与系统分岔相关的雅可比矩阵特征值,不但消除了Hopf分岔点,还提高了电压幅值,扩大了电压稳定裕度。仿真结果和时域仿真验证了提出的方法是正确可行的。

包头地区电网风电区域动态无功补偿装置的影响分析

根据包头地区风电基地接入电网的具体情况,对包头地区电网网架中风电送出系统在正常运行方式、检修运行方式及运行方式转变过程中,风电机组出力由零至最大范围内波动时,风电区域内动态无功补偿装置(SVC)在投运和退出时稳态电压水平、电压波动情况进行对比。结果表明,在SVC投入的情况下,风电区域电压波动较小,电压水平均在合理范围内;在SVC退出运行时,电压波动较大,不能满足系统正常运行的要求。由此说明,SVC的正常运行是保证风电区域安全、稳定、经济运行的重要因素之一。

风电场两种无功补偿装置对低电压穿越影响的仿真研究

风电场的低电压保护在必要时使风电场脱网以保证风机的安全,而电网则要求风电场在故障后一段时间内继续运行以保持电压的稳定,解决这个矛盾的途径是使风电场具备一定的低电压穿越能力。从整个风电场的角度分别对无功补偿装置采用电容器组、静止无功补偿装置SVC的情况进行了仿真分析和比较。结果表明,两者都能提高电场的低电压穿越能力,并且SVC能够维持正常运行时风电场出口的节点电压稳定。