双馈感应式风力发电系统低电压穿越研究
双馈感应式风力发电系统低压穿越能力仿真研究
更 高要求 , 要求 无功 电流能 够 作 贡献 用 以控 制 电 压 , 且要求 风 电场 具 备无 功支 撑 能 力 , 并 利于 故 障后恢 复 , 到支撑 电压 的 目的。 达
Ke wo d :Do bl — e n u to n r t r Lo y r s u y f d i d c i n ge e a o w
3 ・ 0 1 第 2 《乜机技 术》 3 2 1年 期 .
研 究与 交流 率 输 出 在 故 障 切 除 后 能 立 即恢 复 并且每 秒 钟 至 少 增加 额 定 功 率 的 2 %, 阴影 区域 中, 功 功 0 在 有 率 每 秒 钟可 以增 加 到 额 定 功 率 的5 在 网 络 发 %。 生 故 障 时 , 组 必 须 能 够 提 供 电压 支 撑 , 果 电 机 如 压 跌 落 幅 度 大于 机 端 电压 均 方 根 的1%, 组 必 0 机
u d r S AD s o s r ce . i u min u d r h o d n e C P wa n tu t d S m l o n e ec n b c t
to i e t r wb r ic i o t o t t sp r o me in et r h wi c o a r u t rwi u e f r d h c h i wa s a a ey u d r t r e p a e s o tc r u t h e u ti d - p r t l n e e — h s h r— ic i h .T e r s l n i
须 切 换 至支 持 电压 。 组 须 在 故 障 后 的2 m 内 机 0 S
起 不 到 限 流 的作 用 , 如 果 过 高 , 直 流侧 电压 而 则 就 会 过 高 , 选 取 一 个 合适 的 限流 电 阻 阻值 。 要 其
双馈式风力发电机低电压穿越技术分析
此 , 加快 L V R T 标 准制度对风 力发电稳定持 续
运行有重要意义。
2 . L VR T实现方法
2 . 1传统控制策略不适合故障过程控制 通过 双馈 电机转子轴的有功与无功解耦控
力设施日趋现代化与自动化 为发电、 输电 以及供电提 供了 更为科学、 高效的设备支持, 使电 力资源得到高效、 优化利用。 本文将对双 馈式风力发电机低电压穿越技术进行研究, 分析该 技术风电场对 电 力系统的影响。
( 1 ) 电 网发生故 障时 , 保护 电 网与 电压、变 的工作模式 , 如果不 能采取 这种模式 , 电压恢
流 器不 出现损坏。 ( 2) 将故障 时机械转 矩跃 复暂态容易 出现与返 回值不匹配的・ 情况 , 容易 变对齿轮 箱与风 机造成的冲击 , 进而避免齿轮 使积分 出现饱和 , 产生 更加严 重的暂态响应。 箱 出现机械磨损。 ( 3 ) 需与电网的 L v R T 标准 由此 , 为了使切换 更加 平滑 必须将 参考 值设 满足 , 随着我国风力发电产业快速发展 大规 置 为实 际值 , 这样 才能 使整 个状态是缓慢、安 模发电项 目被提上 日程 , 但是风力发 电能源供 全的。 应不足 , 对电网稳定性带来 了不利 影响 。 由 2 . 2 _ 2 能量T 7 - - -  ̄系统
机会在故障期间提供无功给 电网 但是需要 注
意的是 , 切换不需要再使用特殊 的控制方 法 ,
【 参考文献】
但是会 出现严重 的暂 态 】 。鉴于此过程电机 没 l l I 程 孟增 . 双馈风力发电系统低 电压 穿越关 有与电 网发生解列 , 电机依然可 以生成 电磁转
键技术研 究 【 D 】 . 上海交通大学 , 2 01 2 .
双馈风力发电机低电压穿越研究
关 键 词 : 力 发 电机 ;低 电 压 穿越 ;能 量 存 储 风 中 图分 类 号 :M6 4 T 1 文 献标 识 码 : A 文章 编 号 :0 0 lO 2 1 )6 0 2 — 3 10 一 O X(0 I0 — 0 0 0
Re e c o he Lo Vo t e Ri e Thr ug f DFI f r W i d n r tn s ar h n t w lag d o h o G o n Ge e a i g
W U i XI Na , Z AO a .i Le , A n H Xi o 1n, CAO e Pi
一
, ^
该 电流 也 会 涌 入 转 子 回 路 和 交 流 变 频 器 .致 使 电 流 侧 母 线 电压 升 高 . 侧 变 流 器 的 电流 及 有 功 、 机 无 功 功 率 都 会 发 生 振 荡 .同 时 引 起 转 子 回 路 产 生 过
式 中 : , , , 分 别 为 定 、 转 子 电 流 和 磁 链 ; £ 分 别 ‘ L ,
双 馈 变 速 发 电 机 组 可 依 靠 机 组 本 身 实 现
LR V T功 能 【。 外 部 系 统 故 障 引 起 风 电机 组 电压 l在 J 跌 落 时 。 电场 仍 能维 持 运 行 , 此 完 全 满 足 风 电 风 因
电压 、 电流 , 致 变 换 器 和 转 子绕 组损 坏 。 过 导 在此分析 了 L R V T系 统 的工 作 原 理 。介 绍 了
( ag a n e i . n nn U w  ̄ @,Wui24 2 ,C i )  ̄ x 1 12 hn a
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机是一种常见的风力发电机类型,其具有低启动转矩、高风能利用率和良好的可调谐性等特点,因此在风力发电行业中得到了广泛的应用。
双馈式风力发电机在发电过程中可能会遇到低电压穿越的问题,这种情况在风力发电系统中并不少见,因此针对双馈式风力发电机低电压穿越技术的研究和分析具有重要的意义。
双馈式风力发电机低电压穿越技术主要是指当风速下降,风力发电机所受的风能也会减小,导致风力发电机输出电压下降,当输出电压降至一定水平以下时,会影响风力发电机的正常运行,甚至会导致系统的停机。
研究双馈式风力发电机在低电压工况下的性能和运行特性对于提高风力发电系统的可靠性和稳定性具有重要的意义。
双馈式风力发电机低电压穿越技术涉及到的主要问题是风力发电机的控制策略和控制逻辑。
在低电压工况下,风力发电机需要根据实际情况采取相应的控制策略,以保证风力发电机的正常运行并最大限度地利用风能。
一种常见的控制策略是采用双馈风力发电机转子侧变流器的控制方式,即通过调节转子侧变流器的参数来调整转子的功率因数,以保证风力发电机在低电压工况下仍能保持较高的输出功率和效率。
双馈式风力发电机低电压穿越技术还涉及到风力发电机的电气保护和安全控制。
在低电压工况下,风力发电机容易发生电气故障和过载现象,因此需要采取相应的电气保护措施来保护风力发电机的安全运行。
还需要针对低电压穿越情况制定相应的安全控制策略,以避免因电压过低导致的系统故障和停机情况。
针对双馈式风力发电机低电压穿越技术的研究还需要对其性能进行分析和评估。
通过对双馈式风力发电机在低电压工况下的功率特性、效率特性和稳定性进行分析和评估,可以为风力发电系统的设计和运行提供重要的参考依据。
还可以通过对双馈式风力发电机在低电压工况下的性能进行模拟和仿真研究,来验证控制策略和电气保护措施的有效性和可靠性。
双馈式风力发电机低电压穿越技术是风力发电领域的重要研究方向,其研究对于提高风力发电系统的可靠性和稳定性具有重要的意义。
双馈风电系统低电压穿越技术仿真研究的开题报告
双馈风电系统低电压穿越技术仿真研究的开题报告一、选题背景随着全球化进程的加速和能源危机的严峻,风能已成为全球清洁能源开发的热点。
风电机组作为风电场的核心,其性能对于风电场的整体效益至关重要。
因此,风电技术的研究和发展也日益受到重视。
近年来,由于电网电压的波动和风电机组自身的响应,在风电机组接入电网时,可能出现低电压穿越现象,进而影响电网的稳定性和风电机组的安全运行。
为了解决这一问题,双馈风电系统已被广泛应用。
双馈风电系统在设计上可以增加一个副变频器,使得风电机组在电网电压波动时能够在一定程度上自主调节其输出功率,保证了电网的稳定性,提高了发电效率。
因此,双馈风电系统已成为当前风电技术发展的重点。
二、研究内容本课题旨在对双馈风电系统低电压穿越技术进行仿真研究,具体研究内容包括:(1)双馈风电系统的原理及特点分析,了解双馈风电系统的工作原理和特点。
(2)低电压穿越技术研究,分析低电压穿越的原因和影响,研究双馈风电系统采用低电压穿越技术的工作原理。
(3)基于Matlab/Simulink平台搭建双馈风电系统模型进行仿真,研究双馈风电系统在不同工况下的运行特性。
(4)仿真结果分析,对仿真结果进行分析和评估,验证双馈风电系统低电压穿越技术的有效性。
三、研究意义通过本课题的研究,可以深入了解双馈风电系统低电压穿越技术的原理和特点,为风电技术的进一步发展提供理论借鉴和实践指导。
同时,通过仿真研究,可以评估双馈风电系统在不同工况下的运行特性,预测低电压穿越的发生概率和影响程度,为实际风电场的设计和运营提供技术支持,具有一定的理论和实践意义。
四、研究方法本课题采用文献资料查阅、理论分析和仿真研究相结合的方法。
首先,通过查阅相关文献和分析双馈风电系统的原理及特点,了解其采用低电压穿越技术的工作原理。
其次,在Matlab/Simulink平台上搭建双馈风电系统模型并进行仿真验证。
最后,通过对仿真结果的分析和评估,来验证双馈风电系统低电压穿越技术的有效性。
双馈型风电机组低电压穿越技术要点及展望
二、控制策略的改进
2、采用预测控制算法:通过预测未来的系统需求和风电机组的性能,可以提 前调整风电机组的运行状态,以更好地适应低电压穿越过程。
二、控制策略的改进
3、优化保护策略:在低电压穿越过程中,系统的故障可能导致风电机组承受 较大的冲击。因此,需要优化风电机组的保护策略,以保证其在故障情况下的安 全运行。例如,可以引入更灵敏的故障检测机制,以及更快速的保护动作时间。
二、双馈型风电机组低电压穿越技术要点
这一要求所适用的工况不仅包含一般意义上的深度短时对称、不对称电压跌 落,还应特别长时间单相(或两相)电压轻度跌落、高度不平衡时的运行工况。
三、展望
三、展望
随着风电在电力系统中的比例日益增大,双馈型风电机组低电压穿越技术的 重要性也日益凸显。未来,这一领域的研究将更加深入,包括进一步优化控制策 略、改进电力电子器件的性能、研发新的保护设备等。随着智能电网的发展,通 过先进的预测技术和调度算法,将能够更有效地管理和调控风电发电量,从而降 低电网电压跌落的风险。
三、结论
三、结论
本次演示对提高双馈型风电机组低电压穿越能力的方法进行了研究。通过优 化发电机的控制策略、提高发电机的过载能力、加强对电力系统的管理和监控等 措施,可以有效地提高双馈型风电机组的低电压穿越能力。然而,这些方法在实 际应用中还需要进一步验证和完善。未来,随着技术的不断进步和应用实践的积 累,双馈型风电机组的低电压穿越能力将会得到进一步提高。
双馈型风电机组低电压穿越 技术要点及展望
目录
01 一、双馈型风电机组 及其低电压穿越技术 概述
03 三、展望
02 二、双馈型风电机组 低电压穿越技术要点
04 参考内容
内容摘要
随着全球对可再生能源需求的日益增长,风力发电在全球范围内得到了广泛 应用。然而,风力发电的特性使得电网在遭遇风力发电设备故障时,极易引发电 网电压跌落,对整个电网的稳定运行构成威胁。在这其中,双馈型风电机组 (DFIG)因其独特的运行机制,对电网电压跌落的响应特性尤为值得。本次演示 将重点探讨双馈型风电机组低电压穿越(LVRT)的技术要点及未来发展趋势。
双馈风力发电机低电压穿越研究
4仿真
为 验 证 所 提 出 的 LVRT 控 制 方 案 对 于 提 高 电 网 故 障 时 DFIG 不 间 断 运 行 能 力 的 作 用 , 在 Matlab/Simulink 环 境 下 建 立 了 DFIG 风 力 发 电 机 系统仿真模型。 仿真参数如下:定子额定电压 690 V, 定 子 电 阻 0.007 06pu, 定 子 漏 感 0.17pu, 转 子 电 阻 0.008pu, 转 子 漏 感 0.124pu, 励 磁 电 感 2.13pu, 惯 性时间常数 6.1 s,极对数 3。
参考文献
图 4 加 Crowbar 电 路 和 能 量 存 储 装 置
[1] Abbey C,Joos G.Effect of Low Voltage Ride Through Char-
5实验
acteristic on Voltage Stability [J].IEEE Trans. on Industry Applications,2005,41(3):1-7.
在 DSZ-1 平 台 上 , 针 对 100 kW 小 型 风 力 发 电机进行实验,实验波形如图 5 所示。
[2] 李建林,梁 亮,许洪华.双馈感应电式风力发电系统 低 压 运 行 特 性 研 究 [J].电 网 与 清 洁 能 源 ,2008,24(1): 39-43.
[3] 王 兆 安 ,黄 俊.电 力 电 子 技 术[M].北 京 :机 械 工 业 出
设定在 2 s 时线路发生故障,故障持续 0.2 s, DFIG的 有 功 功 率 迅 速 下 降 , 无 功 功 率 出 现 。 加 主 动 Crowbar 保 护 电 路 , 分 别 观 察 参 数 有 功 、 无 功 功 率 和 690 V 母 线 电 压 的 曲 线 ,如 图 3 所 示 。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机是现代风力发电系统中常用的一种发电机类型。
它采用双回路结构,在主回路中,由于受制于转子功率控制器的限制,风力发电机输出功率只能达到额定功率的一部分。
而在副回路中,通过转子功率控制器和电力电子器件,将风力发电机的剩余功率变成电网中的有功电能注入。
这种结构能够提高风力发电机的转子利用率,提高发电效率。
低电压穿越技术是双馈式风力发电机的一项重要技术。
当电网电压下降到很低的电压水平时,风力发电机的输出电压也将跟随下降,甚至低于电网的电压水平,导致电网无法接受发电机的输电。
为了解决这个问题,双馈式风力发电机采用了低电压穿越技术。
低电压穿越技术是指在电网电压降低到一定程度时,通过改变转子功率控制器的控制策略,使风力发电机调整输出电压,能够维持在一个较低的电压水平,以保持与电网的连接稳定。
有两种主要的低电压穿越技术:无功电压提升和有功限制。
无功电压提升是通过转子功率控制器调整转子侧电容的容量,改变发电机输出电压和功率因数的关系。
当电网电压下降时,转子功率控制器会主动提高转子侧的电容容量,从而改变发电机的功率因数,将发电机的无功功率提高,而有功功率相对减少。
这样可以使发电机的输出电压维持在一个较低的水平,保持与电网的连接稳定。
低电压穿越技术的实施需要转子功率控制器具备较高的响应速度和精度,以便能够及时调整发电机的输出电压。
还需要合理的控制算法和保护措施,以保证风力发电机和电网的安全运行。
双馈式风力发电机低电压穿越技术是提高风力发电机转子利用率和发电效率的重要手段。
它能够在电网电压下降时,通过调节发电机的输出电压和功率因数,维持与电网的连接稳定。
这对于风力发电系统的安全运行具有重要意义。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术一、双馈式风力发电机简介双馈式风力发电机是一种能有效调节转子速度的风力发电机,其主要特点是在转子绕组中引入了一个次级电流,较大地提高了发电机的转矩与功率因数,从而提高了风力发电机的整体性能。
与传统的固定式风力发电机相比,双馈式风力发电机有着更高的风能利用效率和更好的低电压穿越能力。
其工作原理主要是通过定子绕组的多级变压器和双馈路,使得风力发电机能够在较低的电网电压下继续运行,从而提高了风电的可靠性和稳定性。
1. 低电压穿越现象在一些特殊情况下,比如电网故障或者风速急剧下降等情况下,风力发电系统所接入的电网电压可能急剧下降,甚至出现短暂的停电情况。
针对这种情况,传统的固定式风力发电机可能因为电网电压下降而无法继续正常运行,甚至发生机组停机。
而双馈式风力发电机则能够通过其特有的双馈路和多级变压器的设计,使得发电机能够在较低的电网电压下继续运行,从而避免了由于电网电压下降而引起的停机现象,提高了风力发电系统的可靠性。
双馈式风力发电机低电压穿越技术的主要原理是通过其次级电流的调节,使得风力发电机能够在电网电压下降的情况下,自动地调节转子速度和输出功率,以保证发电机的安全稳定运行。
具体来说,当电网电压下降时,通过次级电流的调节,可以在一定程度上提高转子的磁场励磁,从而提高发电机的输出功率,使得风力发电系统在低电压情况下仍能够继续正常运行。
双馈式风力发电机低电压穿越技术具有以下几点优势:(1)提高了风力发电系统的可靠性和稳定性。
在电网电压下降的情况下,双馈式风力发电机可以通过调节次级电流和转矩,使得发电机能够在较低的电网电压下继续运行,避免了由于电网电压下降而引起的停机现象,提高了风力发电系统的可靠性。
(2)提高了风能的利用效率。
通过低电压穿越技术,双馈式风力发电机可以在较低的电网电压下继续正常运行,保证了风能的稳定利用,提高了风力发电系统的整体性能。
(3)降低了对电网的影响。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机在风电场中使用越来越广泛,具有功率大、转速调节范围宽广、响应迅速等优点,但在低电压条件下运行时,容易出现穿越现象,严重影响了风电场的稳定运行。
因此,针对双馈式风力发电机的低电压穿越问题,人们提出了许多解决方案,其中较为常见的有功率控制策略、双馈式风力发电机容量调整策略、控制双馈式风力发电机的电动机及逆变器等。
功率控制策略是一种经济、简单的方法,通过调整风力发电机的输出功率实现防止低电压穿越现象。
具体方法是当电网电压下降时,风力发电机通过控制转子的转速,降低输出功率,从而防止其穿越。
然而,在实际应用中,这种方法存在着一定的缺陷,容易造成浪费风能现象,降低风电场的发电效率。
双馈式风力发电机容量调整策略是一种改进的方法,其思路是调整双馈式风力发电机的容量,提高其在低电压条件下的适应性,从而避免低电压穿越问题的出现。
这种方法比较灵活,容易操作,无需改变发电机的结构,但是实现上需要配备相应的控制器以及一定的调试成本。
另外,这种方法不能完全避免低电压穿越现象的出现,因此还需要配合其他控制策略的使用。
控制双馈式风力发电机的电动机及逆变器是一种相对较为复杂的方法,其思路是通过调整电动机及逆变器的控制方式,实现对发电机输出电流的调节,从而防止低电压穿越现象的发生。
这种方法虽然实现难度较大,但具有较高的控制精度和稳定性,可适用于各种不同类型的风力发电机。
同时,由于其控制精度高,可以有效防止风电场的系统失稳问题。
总之,解决双馈式风力发电机低电压穿越问题是一个复杂而又关键的技术问题,需要在实际应用中不断进行探索和实践。
各种控制策略的使用可以相互补充、协同作用,提高风电场的运行效率和稳定性,实现可持续发展。
双馈式风力发电机低电压穿越技术探讨
双馈式风力发电机低电压穿越技术探讨作为一种重要控制技术,低电压穿越技术对于保证双馈式风力发电机运行的安全性和可靠性具有重要作用。
本文首先介绍了双馈式发电机的结构组成和低电压特性,然后具体探讨了风机的低电压穿越技术,以期为相关技术与研究人员提供参考。
标签:双馈式;风力发电机;低电压穿越技术在风力发电机机组内,当系统电压出现微小跌落式,原有控制方法会使机组自动同电网解裂,以避免设备发生事故。
然而因风电穿透功率的不断增加,电网在出现电压跌落时,原有的控制方式会造成系统失去一些电源,继而引发更为剧烈的电压跌落,更多机组会退出工作系统,最终造成电网状态的破坏。
低电压穿越就是指在系统电压出现跌落后,机组在保证设备无损坏的同时,不再通过与电网解裂,而是向系统提供定量的无功支持以促进系统电压恢复的过程。
因此,加强有关机组低压穿越技术的探讨,对于改善机组的运行质量具有重要的现实意义。
一、双馈式发电机的结构组成及低电压特性1、结构组成双馈式异步发电机的定子侧同电网直接连接,转子侧采用三相堆成绕组,通过交-直-交变频器连接到电网上,以向发电机提供交流励磁。
转子励磁的电流频率、相位及幅值等都可以进行调整。
风力发电机组利用变桨系统使风能转换为机械能,再通过发电机及齿轮箱等转化为电能,利用变频器对转子励磁进行控制以完成风机变速恒频的发电过程。
[1]2、低电压特性低电压穿越不仅能保证机组设备的安全,且能在系统故障期间大量提供无功支持,以促进系统电压恢复。
通过分析双馈式风力发电机在系统电压跌落后的暂态反应可研究设备安全保护过程。
(1)在系统发生对称故障时,电网电压会出现不同幅度的跌落,因双馈发电机的定子绕组直接连接到电网上,发电机的电动势保持稳定的同时则必然会造成定子电流的增加,因定子磁链需缓慢变化,进而会形成一个暂态直流分量以保证磁链的连续性,在时间推移过程中直流分量会按照指数形式不断衰减。
根据系统电压跌落后转子的侧短路状态,通过定量分析转子暂态电流和仿真研究发现在电网电压跌落程度不同时,转子暂态电流中的交流分量和定子暂态电流中的直流分量大小主要取决于电压跌落的幅度。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术【摘要】本文主要从双馈式风力发电机低电压穿越技术的角度进行探讨。
首先介绍了双馈式风力发电机的基本原理和结构,然后详细说明了低电压穿越技术的概念和应用。
接着分析了双馈式风力发电机在低电压状态下的工作原理,并以实际案例进行了深入分析。
最后对该技术的发展趋势和未来的技术改进提出了展望。
通过本文的阐述,读者可以更全面地了解双馈式风力发电机低电压穿越技术的重要性和应用前景,为风能利用领域的发展提供参考。
【关键词】风力发电机,双馈式,低电压穿越技术,原理,应用案例分析,技术改进,发展。
1. 引言1.1 引言双馈式风力发电机低电压穿越技术是一种在风力发电领域中广泛应用的关键技术之一。
随着风力发电产业的快速发展,如何有效处理双馈式风力发电机在低电压情况下的运行问题已成为产业发展中亟待解决的难题。
本文将对双馈式风力发电机低电压穿越技术进行深入浅析,探讨其原理、应用案例以及技术改进与发展方向,旨在为风力发电行业的技术进步和产业发展提供一定的参考和借鉴。
双馈式风力发电机是一种较为成熟和常见的风力发电机型号,其具有高效率、稳定性强等优点,在风力发电领域占据着重要地位。
而双馈式风力发电机在实际运行中面临的低电压问题,往往会导致发电机输出功率下降、系统稳定性降低等负面影响。
如何设计和应用有效的低电压穿越技术,成为提高发电机运行效率、保障系统安全稳定运行的关键。
通过深入研究和探讨双馈式风力发电机低电压穿越技术,可以更好地了解其运行原理和技术特点,为进一步完善相关技术和开发新型风力发电机提供参考。
本文将从以上几个方面进行详细剖析,旨在为读者提供全面的技术介绍和研究成果,帮助推动双馈式风力发电机低电压穿越技术在实际应用中的进一步发展和优化。
2. 正文2.1 双馈式风力发电机简介双馈式风力发电机是一种常用于风力发电领域的变速恒频发电机。
它的特点是在转子上设置有一个辅助绕组,这个绕组可以通过一个AC/DC/AC的转换器将电能输送到电网中。
双馈风力发电机组低电压穿越技术分析
双馈风力发电机组低电压穿越技术分析摘要:近年来风力发电快速发展,大型风电场的并网运行已经成为风力发电发展的主流。
风电场的并网运行也给电网和风电机组的运行安全带来了新课题.风力发电的随机性和不稳定可能给电网安全平稳运行带来不利因素,反过来电网运行的波动也会给风电机组的安全带来危害。
为保证电力网络稳定运行,当风力发电场的并网点一旦出现跌落,风机在其跌落范围内可以实现不脱网运行,需要在风机内部适当增加相关软件及硬件,以此来实现低电压穿越。
关键词:双馈电机;低电压穿越故障;技术风力发电的迅速发展使得风电在电力系统中所占比例不断增加。
大规模的风电并网规范要求风电机组具有低电压穿越能力,在电网故障时保障电网运行安全。
拥有良好控制性能和经济性的双馈风力发电机作为目前风力发电的主流机型之一,在风电系统中有着很大的比重。
由于双馈机定子直接与电网相连接,且变流器容量小,对电网的扰动非常敏感,易脱网运行。
因此,有必要对双馈风力发电机组的低电压穿越技术进行研究。
一、低电压穿越的概念低电压穿越(LowVoltageRide-Through,LVRT),又叫低电压过渡,是指在风机并网点电压跌落的时候风机能够保持并网,甚至向电网提供一定的无功功率,支持电网恢复电压,直到电网恢复正常,从而“穿越”这个低电压时间,可大大减少风电机组在故障时反复并网次数,减少对电网的冲击。
也就是说在一定电压跌落的范围内,风力发电机组能够不间断并网,从而维持电网的稳定运行。
LVRT的提出主要是基于有功功率平衡的考虑,它是电力系统功率平衡与频率稳定的需要,也是局部电网电压稳定及电压恢复的需要。
当前,双馈风力发电系统应对低电压穿越问题常见的有:(1)硬件方法:转子短路保护技术(Crowbar电路)。
增加硬件电路,例如Crowbar电路、动态电阻、网侧电压无功补偿装置等,其中Crowbar电路保护方案最为常见。
(2)软件方法:改进DFIG励磁控制策略。
目前双馈风电机组LVRT常采用的方案是:电网电压跌落较小时,通过改变DFIG的控制策略来实现发电机组的不间断运行;电网电压跌落较大时,采用增加额外硬件设备来抑制DFIG转子侧瞬间能量浪涌,保护变流器。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机低电压穿越技术是指在风力发电系统中,当受到低电压影响时,通过双馈式风力发电机的技术手段,依然可以保持正常运行,并尽可能减小对发电机的影响。
这项技术在提高风力发电机稳定性和可靠性方面具有重要意义。
接下来,我们将对双馈式风力发电机低电压穿越技术进行一定的浅析。
一、双馈式风力发电机简介双馈式风力发电机是目前常见的一种风力发电机结构。
它的主要特点是在转子上设置两套独立的绕组,分别是定子绕组和转子绕组。
传统风力发电机通常采用固定磁极和定子绕组的方式,工作在同步运转模式下。
而双馈式风力发电机通过在转子上设置绕组,实现了外接转子发电机的结构,使得发电机在一定程度上具有了可调节的功率特性,从而提高了风能的利用效率。
二、双馈式风力发电机低电压穿越技术的意义在风力发电系统中,由于风速的不稳定性以及外部环境等因素的影响,往往会出现电网电压下降的情况。
当电网电压下降至发电机的额定电压以下时,传统的固定磁极风力发电机会出现失速现象,无法继续正常发电。
而双馈式风力发电机通过其独特的结构和控制方式,可以相对灵活地应对低电压情况,尽可能减小对发电机的影响,保持正常运行。
三、双馈式风力发电机低电压穿越技术的实现方式1. 转子侧功率控制当发电机所接电网电压下降时,可以通过控制变流器改变转子侧功率的输出,以实现对电网电压的支撑。
变流器可以根据电网电压的变化,调整转子侧的功率输出,保持发电机继续运行。
这种方式可以避免发电机失速,延长发电机的寿命,提高系统的可靠性。
2. 电网电压感应控制另一种方式是通过感应电网电压的变化,实现对发电机的控制。
当电网电压下降时,发电机系统可以通过感应电网电压的变化,调整转子侧功率输出,进而保持系统的稳定运行。
这种方式相对简单,成本较低,适用于一些对控制精度要求不高的场合。
四、双馈式风力发电机低电压穿越技术的优势1. 提高了系统的稳定性和可靠性双馈式风力发电机低电压穿越技术,使得发电机在电网电压下降的情况下仍然可以保持正常运行,大大提高了系统的稳定性和可靠性。
双馈感应式风力发电系统低电压穿越技术概述
双馈感应式风力发电系统低电压穿越技术概述马春明;解大;张延迟【摘要】As wind power generation increases the proportion of electric power system,higher request is put forward for wind turbine connected to the grid, and the low voltage ride through(LVRT) technology comes along. Dynamic analysis of doubly-fed wind power turbine during voltage sag was discussed,and the control of doubly-fed wind power turbine under unbalanced voltage sag was discussed, important and difficult points of the low voltage ride through(LVRT) technology were also discussed. Research and manufacture of voltage sag generation was introduced at the same time. The double-fed wind turbine LVRT research will focus on negative sequence variable control under unbalanced voltagedrop,Crowbar circuit control, wind turbine LVRT testing and certification system,etc.%随着风力发电在电网中所占比例的增加,电力系统对风机并网提出了更高的要求,低电压穿越技术应运而生.对电压跌落时双馈风电机进行动态分析,研究非平衡电压跌落下双馈风电机的控制,论述LVRT技术的重点与难点,介绍电压跌落发生器的研制情况.非平衡电压跌落下负序变量控制,Crowbar电路控制,风电机组LVRT检测认证体系等势必成为未来双馈风电机LVRT的研究热点.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2012(042)005【总页数】6页(P3-7,32)【关键词】双馈感应式发电机;低电压穿越;电网故障【作者】马春明;解大;张延迟【作者单位】上海交通大学国家能源智能电网(上海)研发中心,上海200240;上海交通大学国家能源智能电网(上海)研发中心,上海200240;上海电机学院电气工程系,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM6141 引言风能作为一种可再生能源,相对于核能、煤炭具有诸如安全可靠、运行维护成本低等优点,受到各国学者的广泛关注和重视。
双馈风力发电机组的低电压穿越技术研究
,
I 以r s %
1 馈 风 力 发 电 机 的结 构 . 双
双馈异步发 电机 的定子侧直接与 电网相连接 .转子侧采用三相 对称 绕组 . 经过 交一 直一交 变频器 与 电网相连 , 以提 供发 电机 交流
励磁 。转子励磁 电流的幅值 、 相位 、 率均可进行调节 。风力发 电机 频 组通 过变桨 系统将 风能转 化为机 械能 , 由齿轮 箱 、 电机将 机械 经 发
图 1 双馈式风电机 组结构图
Fi Ba i tucu eofDou y F n cin Ge r t g1 scs r t r bl ed Idu t ne aor o
22 子侧 变 流 器 .定
2双馈式感应发电机 的矢量控制策略 .
O前 言 . 根据定 子磁链 公式 、 绕组 电压公 式和转子 电压方程 , 转子 电压 呵 近年来 .风力 发电已逐渐成为我 国的新兴 能源产业 .由于风 电 用转子 电流表示为 : 机组 的间歇性 、 随机性 、 抗干 扰能力 差 以及 部分 电 网接 纳容量 的不 {=it旦 一o, , r .L l RcL r' U , , oi , +  ̄ ,w 足等原 因都 给风力发电机组 的并 网带来 了巨大困难【 1 ] 。为此 , 国家能 (— ) 3 3 源局 发布有关 《 电机组 并 网检 测 的管理办 法》 办法规 定 : 电机 风 , 风 组在 电压降低 到一定 值情况下 不允许风机脱 网 . 至为 电网提供一 甚 根 据公式 ( — )可 以得 出如图 5所示 的双馈感应 风机控制 系统 33 。 定无 功以支撑 电网故 障恢复 , 这就要求风 电机组具备 低 电压 穿越能 框 图. 整个控制系统采用 双闭环结构 . 外环为功率控制环 . 内环为 电流 力 (V 1 。 L R’ ) 控制环 。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
随着风力发电的迅速发展和普及,风力发电机在低风速运行时存在着容易出现低电压穿越问题的现象。
针对这一问题,双馈式风力发电机采用了一些特殊的控制策略来解决低电压穿越问题。
首先,双馈式风力发电机拥有双重功率转换链路,分别为主回路和副回路。
当主回路的功率不能满足需要时,副回路会补充功率。
在低风速运行时,因为风力发电机的输出功率较小,使得主回路的输出电压会明显下降,当输出电压降到比较低的水平时就会出现低电压穿越问题。
这时,副回路会主动介入,补充输出电压,保证了风力发电机的正常运行。
其次,双馈式风力发电机还采用了基于控制电路的低电压穿越技术。
基于控制电路的低电压穿越技术是指通过在发电机转子上增加两个电容器,形成一个谐振回路。
在正常运行时,电容器与谐振回路中的电感器连接,当电容器的电压下降时,电感器会产生自感电势,从而产生一个补偿电压,使得风力发电机的输出电压始终保持在一定的水平上。
另外,双馈式风力发电机还采用了转子侧电流反馈技术,即在风力发电机的转子中加入一个电流传感器,实时监测转子侧电流。
当低电压穿越现象发生时,转子侧电流会突然增大,通过对转子侧电流反馈控制,可以快速地调整主回路和副回路的功率转换比例,及时补充输出电压,从而避免低电压穿越问题。
总之,双馈式风力发电机通过多种控制策略来解决低电压穿越问题,保证了风力发电机的正常运行。
未来,随着风力发电技术的不断发展,双馈式风力发电机低电压穿越技术也将不断完善和升级,为风力发电行业提供更加稳定可靠的电力支持。
双馈型风力发电机低电压穿越的分析研究
双馈型风力发电机低电压穿越的分析研究摘要:双馈型风力发电机作为风能利用的重要手段之一,其在电力系统中的稳定运行对于实现可持续能源发展具有重要意义。
然而,双馈型风力发电机在面临低电压穿越等异常工况时,容易导致系统不稳定甚至发生故障。
因此,本文针对双馈型风力发电机低电压穿越问题展开深入研究,通过分析低电压穿越现象及其对系统的影响,探讨相应的解决方案,以提高双馈型风力发电机的抗低电压穿越能力和稳定性,为风能发电的可靠接入电力系统提供技术支持。
关键词:双馈型风力发电机;低电压穿越;稳定性;可持续能源;电力系统引言:近年来,全球范围内对于清洁能源的需求日益增长,风力发电作为一种环保、可再生的能源形式,得到了广泛关注和应用。
双馈型风力发电机作为风能发电的一种重要形式,具备转子与电网之间双重馈电能的能力,不仅可以有效利用风能,还能提高系统的稳定性和可靠性。
然而,尽管双馈型风力发电机在许多方面都表现出良好的性能,但在面临低电压穿越等异常情况时,其稳定性和运行安全性仍然是亟需解决的问题。
低电压穿越是指电力系统中出现电压降低的现象,可能由于网络故障、突发负荷变化等原因引起。
在这种情况下,双馈型风力发电机的稳定运行可能受到严重影响,甚至引发系统崩溃,给电力系统带来不稳定因素。
1. 低电压穿越机理分析低电压穿越现象可能是由于电力系统负荷突然增大,或者因为其他部分的故障导致电网电压下降。
对于双馈型风力发电机而言,低电压穿越可能会导致以下问题:1.1 励磁系统失效当电力系统的电压降低到较低水平时,双馈型风力发电机的励磁系统可能会遇到困难,无法在低电压条件下维持适当的励磁水平。
励磁系统通常通过控制励磁电流来维持发电机的磁场,从而产生有功功率。
然而,在低电压情况下,励磁电流可能无法达到足够的水平,导致发电机输出的电能无法满足电网的需求,可能会引发电能供应不足的问题。
这会对电网的稳定性产生负面影响,可能导致电网的电压进一步下降或其它故障。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
双馈式风力发电机是目前广泛应用于风力发电场的一种发电机。
其特点是通过转子上
布置的双馈转换器将风能转化为电能。
在发电过程中,双馈转换器可以实现对转子和线路
的双重控制,提高了发电机的效率和可靠性。
在风力发电场中,由于复杂的环境和风能波动的影响,双馈式风力发电机可能会出现
低电压情况。
低电压会导致发电机无法正常工作,影响发电场的稳定运行。
为了解决这个
问题,研究人员提出了低电压穿越技术。
低电压穿越技术是指在低电压情况下,通过改变双馈转换器的运行模式,使发电机能
够继续运行并输出电能。
目前常用的低电压穿越技术主要有两种:定子电流反向控制和转
子电流反向控制。
定子电流反向控制是指在低电压情况下,通过改变双馈转换器中的定子电流方向,使
发电机能够继续工作。
具体来说,当发电机检测到低电压时,控制系统会将定子电流反向,从而改变发电机的工作模式。
这种方法可以在低电压情况下提供一定的电压和功率输出,
但是由于改变了定子电流方向,会增加发电机的损耗和热量。
双馈式风力发电机低电压穿越技术是目前解决发电场低电压问题的有效途径。
不论是
定子电流反向控制还是转子电流反向控制,都可以使发电机在低电压情况下继续运行,并
提供一定的电压和功率输出。
不同的控制方案各有优劣,需要根据具体情况选择合适的技
术方案。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机是一种常见且效率较高的风力发电机,其独特的低电压穿越技术在电网故障情况下具有较好的维稳能力。
本文将从原理、特点和应用前景三个方面对双馈式风力发电机低电压穿越技术进行浅析。
双馈式风力发电机低电压穿越技术的原理是将风力发电机的转子与电网之间的变压器一起接入发电机的转子回路中,形成一个双馈结构。
在电网电压发生故障导致电压下降时,变压器的作用使得风力发电机的转子电压保持在较高的水平,从而使得发电机能够持续输出功率,提高了发电机的可靠性和维稳能力。
双馈式风力发电机低电压穿越技术具有以下几个特点。
具有较好的电压稳定性。
在电网电压下降时,双馈风力发电机能够自动调节转子电压,使得发电机能够稳定输出功率。
具有较高的发电效率。
双馈风力发电机的转子回路中加入了变压器,使得电力能够充分传输到电网中,减少了损耗,提高了发电效率。
具有较好的自抗扰性。
双馈风力发电机能够自动调节转子电压,对电网电压的抖动具有较好的自适应能力。
双馈式风力发电机低电压穿越技术具有广泛的应用前景。
随着风力发电行业的迅速发展,对风力发电机的可靠性和维稳能力提出了更高的要求。
双馈式风力发电机低电压穿越技术能够有效地解决电网故障对发电机的影响,提高了风力发电机的可靠性和供电质量,有助于推动风力发电技术的进一步发展。
双馈式风力发电机低电压穿越技术通过将变压器与发电机的转子回路连接,实现了转子电压的自动调节,提高了发电机的可靠性和维稳能力。
该技术具有较好的电压稳定性、发电效率和自抗扰性,有着广泛的应用前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
r let L R ai . eis V T l az h e bi y t t v i e a o a r e K y od: ro w d e;ovrr rb sed snfqec ew rsg e t ; pwr cnee/ al pe cnt t uny e ar i o n n Fudtn j t uprd Dc r o Si c Fud i oCi (o 06309) onao Po c Spoe 场 ot Flw e e nao f aN. 00902 i r e : t o e c n o tn h n 2
( w a R e u , 称LR) 力 这 立了 化 F 低电 越系 在2k 验 上 行 L Vl e Trg 简 VT能 。 里建 简 的DI o og i h h t d o G 压穿 统, 2 平台 进 W实
了实 其结果说明C wa电 验, o r r b 路能抑制电 机定、 转子电 路中的暂态电 系统基本具备了 压穿 力。 流, 低电 越能 关健词: 机; 发电 风力发电; 变流器/ 变速恒频
图2 转子侧变流器控制电 示出 路的结构图。转 子侧变流器是 D G低电压穿越系统的核心部件。 I F
踢
凡伙办
娇 )、 古
和枷鳅 脚 协恤钾 卿掣吧铸 {飞
l
犯 ‘, o r
下‘1
二 ]
;
、 /、产岁
{一 1 , 毅‘ 一
t
l
控 制 电 路 采 用 了 DP十pA 的 结 构 。 S FG M 30 F 7 T S2L20A型DP 4 S 芯片负责实现发电机控制 的P算法, r n系列FG l St an Pa P A芯片主要负责外
中图分类号:M 1 T 64 文献标识码: A 文章编号: 0-0Xห้องสมุดไป่ตู้20 )3O I-3 1 0 10 (080-O9 0 0
R sac o L w l g Rd T ruh e rh o V t e e og o e n oa i h f D u lf Id cv G nrt Wi P w r t ob - d ut e ea r n o e Ss m ee n i e o d ye L N L n' L J - ' U g u' n n X Hn- a I G g' I f , o h A a , , i i a
围电 路的输入输出 控制。因此采用这种 DPFG S+P A 的系统结构既可以发挥 DP S 运算能力强的特点, 又 可以利用 FG P A强大的输入输出管理能力来提升系 统的性能。
O 的 愁 、才
r,,一,二 用 份 , r,,七 份 晌 月 , , 分
tI0 s / Om/ ( 格) a (发送4 W纯有功功率. ) 0
摘要: 双馈感应式风力发电 机组以 其变流器容量小, 有功和无功功率可独立解祸控制的特点, 成为目 己 前变速恒频 风力 机 主 发电 组的 流机型。 正因为 馈感 发电 DulF I ui Gnar 称DI) 变 器容 双 应 机(o e n c n et, b e d t e ro 简 F 的 流 量小, d o G 所 以 它对电网电压 扰动的 抵御能力较弱。 为防止扩大电网故障, 前欧洲电 目 力系统要求风力发电系统具备低电 压穿越
和电网相连接, 转子侧连接着一台带有C wa电 o r r h 路的 变流器。 变流器的整流侧由 三相不控整流桥构 成, 直流母线上的直流电 由 容来稳定直流母线电 压。
可以 通过和整流桥相连接的输入调压器对直流母线 电 压进行调节。通过使用大容量直流母线电 容配合 不控整流桥, 可以 在短时电 压跌落情况下保持直流
(华
C wa b 电路的系统响应 o r r
t 1O s / 0 m/ ( 格) ( 发送40 b ) 0 W纯有功功率,有
C w r o a r b 电路的系统响应
(班 /A
诸 (李 、拭 忽 、心 o l忿
系统工作导致电机退出运行。 这将很难满足日益严
电系统中变流器容量仅占系统容量的 1 左右, / 3 所 以更易受系统电压波动的影响。研究双馈感应式风
力发电机在电网故障情况下的低电压穿越能力已成 为目 前一个研究热点n1 - 2 。在此分析了低电压穿越系
基金项目 中国 后科学 : 博士 基金项目 200902 ( 63 9) 0 0
. 漏犷‘葵 鬓 翼调器 “ 谷 二 程 昊 压
图I D G低电 越实验系 I F 压穿 统结构图 . 2 转子侧变流器控制电路设计 2
落深度为4% 2 。
若
(非 、A 。 翔 )、 ‘
姗 撇姗 哪{
翻附卿娜姗卿
‘
(耸 (炸 、< 、v 巴 八飞 、古 』御 (炸 (车 /v 、A o 。 l )、 的州 心 )/ 才
定稿 日期: 070-7 20-9 2
作者简介: 梁 亮(93 )男, 18- , 河北安新人, 硕士研究
生, 研究方向为变速恒频风力发电技术。
苛的电网 规则对发电 系统的要求。 因此需要在原有 变流器中增加一个故障处理设备— Cobr r a电 w 路, 它在转子侧变流器被封锁时投入运行, 在发电 机转子电路中加入一个限流电阻,起到抑制电机 定、 转子中的暂态浪涌电流的作用, 从而达到在故 障期间仍然保持风力发电机组的并网运行, 防止风 力发电机组和电网分离, 达到实现风力发电机组实 现 L R 的目 V T 的。
a (士程序 )
( 中断子程序 ) b
图3 DP S 控制器程序流程图
3 实验验证
通过直流电 动机将实 验系统拖动到1 r i 4 ln 0m ,
定子线电 压幅值通过电 压跌落发生器问设为 l V o 。
母线电 压的稳定, 实现和P M整流器相同的功能。 W
由于目前得到大规模应用的双馈感应式风力发
障时, 机的定、 电 转子中会出现暂态浪涌电 其幅 流, 值可以达到额定电流值的23 - 倍。 如果不能有效地抑制这种暂态电流, 则与电机 转子相连接的变流器就会因为过电流而退出运行。 此时, 电机会因无法控制励磁电流而失去对电磁转 矩的控制。 之后发电 机的转速会在短时间内 快速加 大, 当达到风力发电机的转速极限时就会引发刹车
(I t t oE cil i en Ci s Aae iSi c , ei 1 00 C lni e l t aEg erg n e dmc ne Bi g 8, .st f r n n i h e c u e c c s j 0 e n 0 I 2 r ue v sy h e cdm oSi cs Bi g 4, n Ui rtoCi sA ae y c ne, i 1 09 Ci ) . a a n e i f n e Gdt f e en 0 j 0 ha A s at u t t dul f i utn e t ' ( F ) date o c tl g i ad cv p we bt c: e h ob e n co gnro s I av a s o rl a v n r te o r r D o e e d i e a r D G d n g f o i c e e i n n t a ,, rte h i eedny pr pwr v e, ibcmn a u r ow d e g e tn t . n pnet ad l oec e r F s o i ppl t e i pwr ri s e H d l n a y t o r DI nt G e g o a y f o e ao y m p n n s c v eiqi s si tgd u ac bc s oi l id i c atcm a d t gnrori . o e r ue i e r dtbne a e ti t pr l c pr wh ee t an n r s e t o i r t t n v i s e u f m e a a a i o e i h s t p y t e ar g t Nwdy t oaa h s e幼d e Er e dm ns t w d e gnro ps s s aiy l v t e e cd i u pa e ad t t i pwr e t o e e t bi o o oa r o n o n h h n o e a r s s h l f lg i a e e t w d e e e se a s m e v c i u A y m u . x i s l p t uh V T , o e tp v t m r s e s csv gd l. s p L R s t ws th e e- h g ( R ) n r r e t o e r u e i r f t i l V T e a biTe r o r L i r o n h d o a i o i t b r e e d h a e u e r n h sm e mnl loa W t mp v t t v c w acciialtr ue tni t et t s t earus 2k p f r e ate br u s o c t r sncrnad ye t e t n s 2 lo o h c r ar
第4 2卷第3 期
20 0 8年 3月
电力 电子技术
P we E e t nc o r cr is l o
V 12 N . o4 , 3 . o
Mac , 8 rh 2 0 0
双馈感应式风力发电系统低电 压穿越研究
, 2 , , 梁 亮’ 李建林 ’许洪华’ (. I 中国科学院电工研究所, 北京 1 00 2 0 8; 0 . 中国科学院 研究生院, 北京 1 09 0 4) 0
万方数据
第4 2卷第 3 期
2 8年 3月 佣
电力电子技术
P w rEe t nc O e lcr is o
V l2 N . o4 , o . 3
M毗 h 2 ,的8
2 LR . V T系统结构 I