提高直驱永磁风机低电压穿越能力的功率协调控制方法

发布时间：2017-11-01 14:06

  本文关键词：提高直驱永磁风机低电压穿越能力的功率协调控制方法

  更多相关文章： 直驱永磁同步风力发电机 低电压穿越 功率协调控制 变流器控制 桨距角控制

【摘要】：在分析直驱永磁同步风力发电机低电压穿越问题产生机理的基础上,提出了一种适用于直驱风机的新型功率协调控制方法。该方法综合使用改进的双侧变流器和桨距角控制手段,低压暂态时,利用变流器直流母线电容充电储能配合风机转子变速储能承担风机产生的不平衡能量,减弱机组机械轴系所受的冲击作用;使用变桨系统减少风机捕获的风能,减轻机组低电压穿越的负担;通过网侧变流器向电网提供动态无功功率,减小网侧电压的跌落幅度;同时在双侧变流器的控制器中增加协调限流控制环节,用以保证风机有功无功控制目标的有效实现。文中所述方法不附加任何硬件,充分使用直驱风机自身可用的控制手段,能够有效提高直驱风机在全风域范围内的低电压穿越能力。最后,使用DIgSILENT/Power Factory搭建仿真实例,验证了所述方法的实用性和有效性。
【作者单位】： 新能源电力系统国家重点实验室 华北电力大学;
【关键词】： 直驱永磁同步风力发电机 低电压穿越 功率协调控制 变流器控制 桨距角控制
【基金】：国家自然科学基金重大项目(51190103) 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA050208) 教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-12-0846)~~
【分类号】：TM351
【正文快照】： 0引言风力发电作为一种重要的新能源发电方式,在中国得到了快速发展。但是随着风电并网规模的扩大,由电网故障引起电压跌落造成的风机脱网事故频繁发生。风电机组的低电压穿越能力成为了保证电力系统安全稳定运行的关键因素[1]。直驱永磁同步风力发电机(PMSG)由于省去了齿轮箱

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 张坤;毛承雄;陆继明;王丹;黄辉;;基于储能的直驱风力发电系统的功率控制[J];电工技术学报;2011年07期

2 李建林;胡书举;孔德国;许洪华;;全功率变流器永磁直驱风电系统低电压穿越特性研究[J];电力系统自动化;2008年19期

3 姚骏;廖勇;庄凯;;电网故障时永磁直驱风电机组的低电压穿越控制策略[J];电力系统自动化;2009年12期

4 田野;王冕;张艺枥;李军;杨恩星;陈国柱;;基于机电储能的永磁同步发电机低电压穿越控制策略[J];电力系统自动化;2012年07期

5 邓秋玲;姚建刚;黄守道;吴蓉;王良之;王卿明;;直驱永磁风力发电系统可靠性技术综述[J];电网技术;2011年09期

6 陈浩;胡晓波;严干贵;李亚楼;张星;;直驱永磁风力发电机组低电压穿越的协调控制策略[J];电网技术;2013年05期

7 李和明;董淑惠;王毅;任亚钊;;永磁直驱风电机组低电压穿越时的有功和无功协调控制[J];电工技术学报;2013年05期

8 李辉;付博;杨超;赵斌;唐显虎;;双馈风电机组低电压穿越的无功电流分配及控制策略改进[J];中国电机工程学报;2012年22期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孟明;靖言;李和明;;变速恒频直驱型风电系统低压穿越技术[J];电工电能新技术;2011年02期

2 张坤;毛承雄;陆继明;王丹;黄辉;;基于储能的直驱风力发电系统的功率控制[J];电工技术学报;2011年07期

3 王凤翔;;永磁电机在风力发电系统中的应用及其发展趋向[J];电工技术学报;2012年03期

4 杨国良;朱艳萍;陈朋朋;张纯江;;瞬时功率理论在直驱风力发电低电压穿越中的应用[J];电气应用;2011年05期

5 孟明;靖言;李和明;;变速恒频直驱型风电系统低压穿越技术[J];电工文摘;2011年06期

6 郑荣美;朱凌;;永磁风电系统低电压穿越控制策略研究[J];电力科学与工程;2012年04期

7 姚骏;廖勇;庄凯;;电网故障时永磁直驱风电机组的低电压穿越控制策略[J];电力系统自动化;2009年12期

8 陈杰;陈冉;陈志辉;龚春英;严仰光;;定桨距风力发电机组的主动失速控制[J];电力系统自动化;2010年02期

9 宋卓彦;王锡凡;滕予非;宁联辉;张钦;;变速恒频风力发电机组控制技术综述[J];电力系统自动化;2010年10期

10 宋少群;付超;王毅;张兰英;尹元;杨宏;;适合风电特性的联络线过载切机装置控制策略[J];电力系统自动化;2010年15期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 ;Modeling and Control on Grid-connected Inverter Stage of Two-stage Matrix Converter for Direct-drive Wind Power System[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

2 张坤;陆继明;毛承雄;王丹;;基于储能的直驱风电系统低电压穿越控制策略[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年

3 姚骏;李清;刘奥林;杜红彪;陈知前;;采用串联网侧变换器的双馈感应风电系统低电压穿越增强控制策略[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 蔚兰;分布式并网发电系统低电压穿越问题的若干关键技术研究[D];上海大学;2011年

2 崔杨;大规模风电场群联网的源网协调性研究[D];华北电力大学;2011年

3 袁建华;分布式光伏发电微电网供能系统研究[D];山东大学;2011年

4 黎春nf;大型工业企业智能电网构建研究[D];华中科技大学;2012年

5 杨恩星;低速永磁直驱风力发电变流器若干关键技术研究[D];浙江大学;2009年

6 苏勋文;风电场动态等值建模方法研究[D];华北电力大学（河北）;2010年

7 陈毅东;全功率变流器风机运行品质优化控制技术的研究[D];燕山大学;2012年

8 蔺红;直驱式风电场动态等值建模研究[D];新疆大学;2012年

9 肖如晶;双转子永磁同步风力发电机控制系统的研究[D];华南理工大学;2011年

10 庄凯;直驱永磁同步风电机组并网变换器关键技术研究[D];重庆大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨先有;风电机组变桨距实验平台数字物理混合设计及仿真[D];湘潭大学;2010年

2 董桐宇;直驱式风力发电机的建模与并网仿真分析[D];太原理工大学;2011年

3 刘胜文;直驱永磁同步风力发电系统低电压穿越特性分析[D];兰州理工大学;2011年

4 吴素娟;直驱永磁风力发电机低电压穿越技术研究[D];新疆大学;2011年

5 邱杰;永磁直驱风电变流控制系统的研究[D];中南大学;2011年

6 苗琰;直驱型风力发电机组用变流器控制策略的研究[D];山东大学;2011年

7 董钦;基于双PWM变换器的直驱型风力发电系统全功率并网变流技术研究[D];西南交通大学;2011年

8 颜宁;基于TSMC的直驱风电系统低电压穿越技术的研究[D];湘潭大学;2011年

9 敬章龙;电网友好型机组变桨距控制技术研究[D];湘潭大学;2011年

10 吴竞之;基于鼠笼电机全功率风力发电的系统分析与研究[D];上海交通大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张宪平;;直驱式变速恒频风力发电系统低电压穿越研究[J];大功率变流技术;2010年04期

2 赵文祥;程明;朱孝勇;张建忠;花为;;驱动用微特电机及其控制系统的可靠性技术研究综述[J];电工技术学报;2007年04期

3 周鹏;贺益康;胡家兵;;电网不平衡状态下风电机组运行控制中电压同步信号的检测[J];电工技术学报;2008年05期

4 贺益康;周鹏;;变速恒频双馈异步风力发电系统低电压穿越技术综述[J];电工技术学报;2009年09期

5 张坤;毛承雄;陆继明;王丹;黄辉;;基于储能的直驱风力发电系统的功率控制[J];电工技术学报;2011年07期

6 赵克;安群涛;孙力;叶伟;;容错逆变器PMSM无位置传感器控制系统[J];电机与控制学报;2010年04期

7 胡书举;李建林;许洪华;;适用于直驱式风电系统的Crowbar电路分析[J];电力建设;2007年09期

8 刘其辉,贺益康,赵仁德;变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制[J];电力系统自动化;2003年20期

9 迟永宁;王伟胜;刘燕华;戴慧珠;;大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响[J];电力系统自动化;2006年15期

10 徐科;胡敏强;郑建勇;吴在军;;风力发电机无速度传感器网侧功率直接控制[J];电力系统自动化;2006年23期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李鹏程;晁勤;;双馈风电机组低电压穿越能力的研究[J];四川电力技术;2011年04期

2 刘新刚;史波;;双馈风电机组低电压穿越能力的研究[J];大电机技术;2012年06期

3 于海洋;何方波;武国良;高颖;赵嘉伟;邵靖涵;;基于阻抗分压法的风电机组低电压穿越能力试验研究[J];黑龙江电力;2013年06期

4 邹文仲;袁越;季泽宇;傅质馨;;变结构双馈风机的低电压穿越能力[J];电力系统及其自动化学报;2012年04期

5 赵炜;赵耀;杨俊;秦睿;董开松;郑翔宇;;风电机组低电压穿越能力测试中的风机故障[J];电网与清洁能源;2013年08期

6 邢文琦;晁勤;;不同风电机组的低电压穿越能力分析[J];华东电力;2008年12期

7 李建林;;提高风电机组低电压穿越能力刻不容缓[J];变频器世界;2009年11期

8 侯世英;房勇;曾建兴;殷忠宁;;应用超级电容提高风电系统低电压穿越能力[J];电机与控制学报;2010年05期

9 赵辉;马玲玲;岳有军;;储能型直驱风电系统低电压穿越能力研究[J];大电机技术;2012年06期

10 苑薇薇;陈鑫;;改进的双馈风电机组低电压穿越能力研究[J];沈阳理工大学学报;2014年01期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 车倩;陆于平;;基于Crowbar的风场低电压穿越能力与保护的协调控制策略研究[A];2012中国智能电网学术研讨会论文集[C];2012年

2 时代儒;;分析风电机组整机倒塌与安装因果关系[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2012年度论文集（上）[C];2012年

3 ;国网新疆电力完成首台风电机组低电压穿越能力检测[A];《风电技术》2013年08月第4期（总第40期）[C];2013年

4 李正然;洪祖兰;;云南电网吸纳大容量风电的若干问题探讨[A];2009年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 张真　通讯员 张旭 徐兴伟;东北全面改造火电辅机低电压穿越能力[N];中国电力报;2011年

2 记者 张真　张旭 通讯员 徐兴伟;东北改造火电辅机低电压穿越能力[N];国家电网报;2011年

3 李佳奇;联合动力成功通过低电压穿越能力测试[N];机电商报;2010年

4 本报记者 张真 张旭 通讯员 徐兴伟;让火电厂辅机也具备低电压穿越能力[N];东北电力报;2011年

5 高长征;我国完成首次风电机组低电压穿越能力测试[N];国家电网报;2010年

6 电力规划设计总院副总工 刘志铎　中国电科院新能源研究所总工 迟永宁 南方电网科学研究院研究室副主任 陆志刚;风电场安全并网需确保低电压穿越能力[N];中国电力报;2012年

7 本报记者 杨歌;穆格协助国电联合动力成功完成国内首次风电机组低电压穿越能力测试[N];机电商报;2010年

8 牛星岩;北京博电推出低电压穿越检测装置[N];中国电力报;2011年

9 记者 李毅;新能源并网难亟待破解[N];第一财经日报;2011年

10 本报记者 王煈民;甘肃公司：打造安全的绿色大通道[N];国家电网报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王伟;电网电压跌落下双馈风电机组运行控制与保护研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 徐强胜;风机低电压穿越能力及其检测技术研究[D];华北电力大学;2012年

2 魏林君;变速风电机组低电压穿越能力研究[D];山东大学;2009年

3 姜传;提高双馈型风电机组低电压穿越能力的研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

4 苏日娜;风电机组低电压穿越能力与风电场继电保护研究[D];华北电力大学;2013年

5 王国平;双馈型风电机组低电压穿越能力的研究[D];哈尔滨理工大学;2014年

6 曲艺;风电接入对系统暂态稳定的影响及低压穿越能力研究[D];南京理工大学;2012年

，

本文编号：1127124