動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器的風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越策略

本文介紹了儲能crowbar和電網(wǎng)電壓跌落時的無功需求,在此基礎(chǔ)上本文提出了一種新的網(wǎng)側(cè)變流器故障時無功控制策略,仿真驗證了控制策略的有效性。接著提出了雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越的控制邏輯,在雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真平臺上運(yùn)用matlab/simulink,采用儲能crowbar和故障時無功控制策略以及葉尖速比控制等策略實現(xiàn)了雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越。

當(dāng)系統(tǒng)中風(fēng)電裝機(jī)容量比例較大時,系統(tǒng)故障導(dǎo)致電壓跌落后,風(fēng)電場切除會嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,這就要求風(fēng)電機(jī)組具有低電壓穿越(lowvoltageridethrough,lvrt)能力,保證系統(tǒng)發(fā)生故障后風(fēng)電機(jī)組不間斷并網(wǎng)運(yùn)行。分析了雙饋風(fēng)電機(jī)組lvrt原理和基于轉(zhuǎn)子撬棒保護(hù)(crow-barprotection)的lvrt控制策略,在電力系統(tǒng)仿真分析軟件digsilent/powerfactory中建立了雙饋風(fēng)電機(jī)組模型及其lvrt控制模型,以某地區(qū)風(fēng)電系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真計算,分析轉(zhuǎn)子撬棒投入與切除策略及動作時間對實現(xiàn)機(jī)組lvrt的影響。

本文的研究內(nèi)容共分為三個部分,首先是對低電壓穿越能力定義,然后以此引出了低電壓穿越的技術(shù)類型,最后一部分主要研究的是低電壓穿越模型建立的原理。

根據(jù)緊急電網(wǎng)規(guī)程要求,電網(wǎng)故障時風(fēng)電機(jī)組應(yīng)能保持與電網(wǎng)連接并向系統(tǒng)不間斷供電,故人們開始關(guān)注風(fēng)電機(jī)組在暫態(tài)過程中的表現(xiàn),并相應(yīng)提出了低電壓穿越(lvrt)要求。討論了外部電壓驟降下dfig風(fēng)電系統(tǒng)的低壓穿越控制策略和保護(hù)方案,在電力系統(tǒng)仿真分析軟件digsilent/powerfactory中建立了雙饋風(fēng)電機(jī)組的詳細(xì)模型及其lvrt控制模型,并對一個風(fēng)電場連接無窮大系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,比較了不同故障嚴(yán)重程度時雙饋機(jī)組的低電壓控制方案。仿真結(jié)果表明,轉(zhuǎn)子快速短接保護(hù)裝置(crow-bar)在電網(wǎng)暫態(tài)過程中可以有效防止過電流對轉(zhuǎn)子變頻器的危害,其切除時刻對故障電網(wǎng)恢復(fù)和變頻器保護(hù)有較大影響。通過合理地控制能使風(fēng)電場穿越較為嚴(yán)重的電網(wǎng)故障,并且無需吸收大量無功功率,有利于電網(wǎng)的恢復(fù)。

分析了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理,建立了包含變頻器的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動態(tài)數(shù)學(xué)模型,并利用matlab/simulink軟件搭建了并網(wǎng)型雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的仿真模塊,通過仿真試驗分析了外部電網(wǎng)故障下變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低電壓穿越功能,為變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在大型并網(wǎng)風(fēng)電場中的應(yīng)用提供了可靠的理論依據(jù)。

本次研究的主要目的就是針對風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入分析和探討,希望能夠滿足實際的電力工作需求,也為風(fēng)電大規(guī)模的融合體系保證安全生產(chǎn)的實際需求。

電壓跌落是現(xiàn)代工業(yè)面臨的最主要的電能質(zhì)量問題之一,從負(fù)荷側(cè)解決電壓跌落對敏感負(fù)荷的影響是當(dāng)前的可行方案。串聯(lián)型動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置(簡稱dvr)是解決電壓跌落的有效手段。介紹了低壓dvr的原理、控制系統(tǒng)以及主電路設(shè)計,分析了dvr工業(yè)運(yùn)行的補(bǔ)償效果,并對dvr應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行了探討。

應(yīng)對全國范圍內(nèi)迅速展開的風(fēng)電各系統(tǒng)多種形式的并網(wǎng)試驗測試,文章給出了雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組針對低電壓故障穿越(低穿)的一種新的控制方案,即過載超調(diào)策略。原有的控制策略存在振動等不穩(wěn)定因素,功率"凹坑"和有功出力恢復(fù)緩慢等一系列技術(shù)難題。而過載超調(diào)控制策略是在國外主控廠家控制策略的基礎(chǔ)上,加以創(chuàng)新性質(zhì)的完善改進(jìn)工作,突破了低穿控制策略技術(shù)的封閉。本研究以現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)為技術(shù)支撐,加之科學(xué)理論分析,對于確定詳細(xì)的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測試低穿認(rèn)證具有重要的指導(dǎo)意義和實用價值。

該文提出了基于線電壓補(bǔ)償?shù)娜鄤討B(tài)電壓補(bǔ)償器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。給出了補(bǔ)償算法及控制方式。解決了鎖相、電壓不平衡補(bǔ)償、電壓有效利用、低通濾波、電壓泵升等技術(shù)問題。通過動態(tài)電壓波動補(bǔ)償示例,說明論文所實現(xiàn)的dvr樣機(jī)的有效性。

通過分析交流buck型動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器的工作原理和電路結(jié)構(gòu),考慮電路主要元件寄生參數(shù)影響,建立了其狀態(tài)空間平均模型。在此基礎(chǔ)上,以交流電壓瞬時值作為實時輸入信號,設(shè)計了輸入電壓前饋結(jié)合輸出電壓反饋的實時控制方案。在輸入電壓發(fā)生波動或畸變情況下,所設(shè)計方案能夠有效抑制電壓波動,消除諧波畸變,保持輸出電壓穩(wěn)定,動態(tài)響應(yīng)速度快。以數(shù)字信號處理器dspic30f4011為主控芯片,設(shè)計了實驗樣機(jī)。仿真與實驗結(jié)果驗證了所提出控制方案有效性。

在我國,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟。作為一種可再生能源,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為我國電力行業(yè)重要組成部分。隨著風(fēng)電單機(jī)容量的不斷增加,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也存在許多問題。在電網(wǎng)運(yùn)行中,經(jīng)常會出現(xiàn)風(fēng)機(jī)大規(guī)模的脫網(wǎng)事故,給電網(wǎng)帶來很大的安全隱患。針對這個問題,就需要對風(fēng)力發(fā)電機(jī)實行低電壓穿越技術(shù)改造。本文以某風(fēng)電公司的發(fā)電機(jī)組低電壓穿越技術(shù)改造為例進(jìn)行分析探討,以供業(yè)內(nèi)人士參考借鑒。

針對風(fēng)能發(fā)電器低電壓穿透方法改進(jìn)問題上探討，目的是制訂風(fēng)能發(fā)電器低壓透過里lvrt技巧剖析和自主crowbar通電保險剖析部分的知識，旨在促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越技術(shù)的改進(jìn)與完善。

風(fēng)能是一種潔凈的能源，當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為最具有發(fā)現(xiàn)前景的發(fā)電形式之一，當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的形式主要包括永磁同步和雙饋發(fā)電機(jī)，兩種發(fā)電形式各有優(yōu)缺點，本文主要分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越技術(shù)。

雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)(doubly-fedinductiongenerator,dfig)依靠自身的優(yōu)勢成為當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主流機(jī)型.風(fēng)電裝機(jī)容量加大,傳統(tǒng)的電網(wǎng)故障后風(fēng)電機(jī)組切機(jī)方案已不符合要求,需要風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有低電壓穿越(lowvoltageridethrough,lvrt)能力.文章在研究了dfig系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,介紹了dfig模型,然后介紹了我國風(fēng)力發(fā)電低電壓穿越要求,最后根據(jù)dfig系統(tǒng)的特點匯總了dfig低電壓穿越的解決方案.

新電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)則要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)故障出現(xiàn)電壓跌落的情況下不脫網(wǎng)運(yùn)行,并在故障切除后能盡快幫助電力系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行,要求風(fēng)電機(jī)組具有一定低電壓穿越能力。由于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(dfig)勵磁變換器容量有限,電網(wǎng)故障時會產(chǎn)生轉(zhuǎn)子過電流和變換器直流環(huán)節(jié)過電壓.須實行保護(hù)和控制。本文對國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界對電網(wǎng)故障時雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的保護(hù)原理與控制策略進(jìn)行了大量研究。以便具體設(shè)計時根據(jù)要求合理選擇。

在提出安全鏈保護(hù)范圍、設(shè)計原則的基礎(chǔ)上,從開關(guān)柜設(shè)計與選型、繼電保護(hù)功能配置、流程化控制、自檢閉鎖系統(tǒng)、規(guī)程設(shè)計與輔助設(shè)施等五個方面介紹了試驗裝置的安全鏈實現(xiàn)。滿足本安全鏈設(shè)計要求的風(fēng)電機(jī)組移動式低電壓穿越試驗裝置能保證現(xiàn)場試驗人員及設(shè)備的安全,自動化程度高,已在測試現(xiàn)場得到了廣泛的應(yīng)用。

針對電力系統(tǒng)或廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障造成電壓瞬間降低時,高低壓廠用系統(tǒng)配置的低電壓保護(hù)進(jìn)行簡單的介紹,對給煤機(jī)變頻器進(jìn)行了說明,其中對造成給煤機(jī)變頻器的閉鎖問題進(jìn)行了分析并提出了解決辦法,對今后運(yùn)行有重要的指導(dǎo)意義。

本文首先闡述了高電壓故障發(fā)生根源與危害，提出了風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具備高電壓穿越能力的重要性。然后詳細(xì)介紹了風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越的技術(shù)要求及考核要點。在對機(jī)組內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備性能綜合分析的基礎(chǔ)上．提出了具體的技術(shù)改造要點。

454中國科協(xié)2004年學(xué)術(shù)年會電力分會場暨中國電機(jī)工程學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集中國?海南 試分析海南東方風(fēng)力發(fā)電廠600kw風(fēng)電機(jī)組 防雷過電壓保護(hù)系統(tǒng) 錢啟良，趙永炬，符成院 （海南國信能源公司東方風(fēng)力發(fā)電廠） 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是豎立在空中的設(shè)備，隨著風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的增加及人們對風(fēng)況的需求，風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組的塔架的高度也在不斷的增高，因此風(fēng) 力發(fā)電設(shè)備遭受雷電所產(chǎn)生的過電壓損壞的幾率 愈來愈大，所以此事倍受人們關(guān)注，正因如此在風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組遭受雷電過電壓而損壞時，有些人也往 往認(rèn)為這是不可抗力。我們看法是：未必完全如此。 我們將通過對我司風(fēng)電場防雷過電壓保護(hù)系統(tǒng)的 調(diào)查分析來說明這個問題。 1海南的雷電情況 海南島地處中國的最南端，年平均雷電日在 100天以上，海南的雷電情況在世界上居于第二位， 東方風(fēng)力發(fā)電廠地處海南島的西部，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 就豎

隨著風(fēng)電的快速發(fā)展及近年來頻繁出現(xiàn)的風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故,要求并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組具備低電壓穿越功能;本文對不同機(jī)型的低壓穿越技術(shù)方案進(jìn)行分析,闡述風(fēng)電場低壓穿越改造的具體措施。

本文重點介紹了西門子ｉｆｃ５船用發(fā)電機(jī)自動電壓調(diào)節(jié)器的工作原理，說明了ｉｆ６發(fā)電機(jī)ａｖｒ的特點，分別介紹了兩個系列發(fā)電機(jī)ａｖｒ的調(diào)節(jié)要領(lǐng)。

提出了不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋發(fā)電機(jī)的控制策略,并建立了雙饋發(fā)電機(jī)在正、反旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)和分析了電網(wǎng)電壓不平衡條件下雙饋發(fā)電機(jī)輸出的瞬時有功、無功功率的組成。提出了4種可供選擇的不平衡電壓控制方案,并給出了不同控制目標(biāo)下轉(zhuǎn)子的正、負(fù)序電流目標(biāo)值的計算原則。通過matlab/simulink仿真驗證了控制方案的有效性。