国家自然科学基金(50807012) 作品数:13 被引量:183 H指数:6 相关作者: 刘其辉 谢孟丽 王志明 李万杰 蔚芳 更多>> 相关机构: 华北电力大学 华北电力大学(北京) 山东电力研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 电气工程 更多>>
电网电压不对称时基于预测电流的双馈风电系统优化控制 被引量:5 2012年 电网电压不对称下双馈感应发电机(doubly fedinduction generator DFIG)转子侧变流器(rotor side converter,RSC)和网侧变流器(grid-side converter,GSC)的有效控制对风电场并网运行有着重要意义。提出了基于预测电流的DFIG系统优化控制策略:针对DFIG,构建了电网电压不对称下预测电流控制模型;对GSC,在常规预测电流模型上进行改进;分析了RSC和GSC优化控制目标。在实时数字仿真(real time digital simulator,RTDS)平台上搭建了一台2MW DFIG风电系统完整仿真模型,验证了上述控制策略的正确性和有效性。 张建华 蔚芳 谢孟丽 刘其辉关键词:电网电压不对称 脉宽调制变流器 优化控制 实时数字仿真 双馈式变速恒频风力发电机的无功功率机制及特性研究 被引量:50 2011年 双馈式变速恒频风力发电机的无功功率机制及特性研究,对于提高机组并网运行能力和电力系统电压稳定性具有重要意义。采用双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)等效电路,推导了其无功平衡方程。依据平衡方程,讨论了不同频率定、转子回路的无功折算关系,揭示了DFIG具有灵活强大无功调节能力的机制。研究了不同运行工况下DFIG定、转子无功特性,重点总结了转差率、定子无功对转子无功的影响规律。仿真实验证明了理论分析的正确性。 刘其辉 王志明关键词:变速恒频 风力发电 双馈感应发电机 无功 双馈式变速恒频风力发电机的空载及负载并网策略 被引量:36 2012年 双馈式变速恒频(DFVSCF)风力发电机在转子侧施加交流励磁,快速调节定子电压,以满足并网条件。本文利用这一柔性连接特性,采用磁场定向矢量控制技术,研究了双馈式变速恒频风力发电机的空载、负载两种并网控制原理,建立了基于定子磁链定向矢量控制下的两种并网策略,给出了两种策略下的转子电流控制模型,并设计了不依赖于发电机参数的u-ω型磁链观测器,实现了变速情况下DFVSCF风力发电机的安全并网。最后进行了实验研究,证明了两种并网策略的正确性及有效性。 刘其辉 谢孟丽关键词:双馈变速恒频 并网 磁场定向矢量控制 适应多类型故障的双馈风电机组低电压穿越综合控制策略 被引量:23 2013年 随着风电机组装机容量的快速增长,电网对风电场的并网要求不断提高。为了实现不同电网故障(对称、不对称)下的低电压穿越(LVRT)及对电网的无功支撑,文中在全面分析目前国内外风电LVRT技术研究现状及不足的基础上,针对双馈风电机组提出了一种集成软、硬件方案的LVRT综合控制策略。该策略中具有优化投切判据的撬棒(Crowbar)保护电路可根据电网故障类型自动判断投入、切出时间,具有更强的灵活性及适用性;增加无功输出补偿目标的网侧变流器不对称控制的软件方案,使双馈风电机组在故障期间具有无功支撑能力。通过电压跌落发生器模拟电网三相短路和两相接地短路,在一台30kW的双馈风电机组试验平台上进行了实验研究,验证了所提出策略的正确性与有效性。 蔚芳 刘其辉 谢孟丽 张建华关键词:双馈风电机组 低电压穿越 变流器 双馈风力发电及变流控制的数/模混合仿真方案分析与设计 被引量:24 2011年 数/模混合仿真(D/PHS)是风电技术的一种极具前景的研究手段。文中介绍了实时数字仿真器(RTDS)的特点,对能量型和信号型D/PHS系统的原理和稳定性进行了对比分析。采用RTDS和自主开发的变流器控制系统,设计了双馈变速风力发电机的信号型D/PHS方案,详细阐述了数字模型和控制系统的实现方法。针对一台2 MW风电机组的D/PHS算例验证了文中方案的有效性。 刘其辉 李万杰关键词:实时数字仿真器 双馈变速恒频 风力发电 控制系统 适应多类型电网故障的储能系统预测电流控制与LVRT策略 被引量:6 2014年 为了实现储能装置的功率转换系统(Power Conversion System,PCS)在电网发生对称和不对称故障时的低电压穿越LVRT(Low Voltage Ride Through,LVRT)控制,考虑到目前PCS控制方面的不足之处,通过分析预测电流控制原理,推导α-β坐标系中PCS瞬时功率方程,设计了一种电网故障情况下PCS的LVRT控制策略。建立基于PSCAD的84 kW储能电池PCS系统,针对电网多类型故障进行仿真;在已有控制策略经过仿真验证之后,又将该策略移植到硬件设施中进行实验。仿真结果表明,该控制策略可以有效实现储能系统的低电压穿越功能。 刘其辉 葛立坤 郭晓芸关键词:储能系统 电网故障 预测电流控制 低电压穿越 基于电网电压定向矢量变换的SVC平衡化补偿策略 被引量:11 2009年 冲击性负荷会引起供电系统严重的电压波动和三相不平衡,对其进行平衡化补偿具有重要的意义。将矢量控制思想移植到动态无功补偿中,建立晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿器(SVC)平衡化补偿策略。该策略通过在电网电压稳定条件下对负荷电流进行矢量变换,实现其基波正序、负序分量的分离以及基波有功、无功分量的解耦,最后利用低通滤波器检出有用直流信号并计算出补偿电纳。仿真及实验表明,该策略具有较高的精度和优良的动态性能,其补偿效果不受负荷谐波电流的影响。 刘其辉 蔚芳 康长路关键词:冲击性负荷 电网电压定向 矢量变换 平衡化补偿 基于电网虚拟磁链的变速恒频风力发电机柔性并网技术 被引量:6 2009年 利用双馈风力发电机与电网的"柔性连接"特性,基于合理的转子侧交流励磁控制可实现发电机柔性并网。在推导双馈风力发电机空载数学模型基础上,提出了电网虚拟磁链的概念,给出了柔性并网中双PWM励磁变换器的控制方法:基于电网虚拟磁链定向的机侧变换器矢量控制策略和基于电网电压定向网侧变换器矢量控制策略。设计了具有初始磁链估计、不需电压传感器的虚拟电网磁链观测器,该观测器实现简单,精度较高。实验研究表明,柔性并网技术安全稳定,电流冲击小,满足双馈风力发电机的变速恒频运行需要。 战杰 张彦 刘其辉 赵义术关键词:交流励磁 变速恒频 风力发电 并网 对称及不对称电网故障下的电池储能系统低电压穿越控制策略 被引量:7 2013年 为了兼顾储能系统(Energy Storage System,ESS)对称及不对称电压故障时低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)需要,针对目前其PCS控制的一些不足,重点研究了其实现LVRT的控制方法。建立了PCS的正、负序复合数学模型,设计了双d-q不平衡控制策略实现正、负序电流的有效控制。在此基础上,通过指令切换来实现LVRT过程中的有功、无功电流的分配与限制。并用PSCAD对一84kW的电池储能系统进行了仿真,仿真结果表明所建立的正负序复合模型以及控制方法能够满足电网电压对称及不对称故障时的LVRT要求。 侯桂欣 刘其辉 谢孟丽关键词:电池储能系统 PCS 低电压穿越 不对称电网故障时风电网侧变流器控制的数/模仿真 被引量:6 2012年 不对称电网故障时网侧变流器的有效控制,对提高风电机组的并网运行能力具有重要意义。文中采用优选的序分量分解算法,设计了基于正、负序双dq电流调节的网侧变流器控制策略。为验证控制策略并克服纯数字仿真和物理实验的缺点,采用实时数字仿真器(RTDS)和自主开发的数字信号处理器(DSP)控制器,构建了双馈风电机组数/模混合仿真系统。对一台2 MW机组的数/模混合仿真证明了控制策略的正确性和方案的有效性。 刘其辉 蔚芳 王志明 谢孟丽关键词:不对称电网故障 网侧变流器 双馈感应发电机