随着电网接入的风机容量越来越大,电网对风力发电系统提出了严格的要求,其中包括低电压穿越的要求。而对于永磁直驱风力发电系统,在电网电压跌落时,直流侧电压的控制是其实现低电压穿越的关键。本文在基于机侧变流器稳定直流侧电压,网侧变流器控制最大输出功率的控制结构上,通过在机侧控制中引入网侧功率前馈,改善对直流侧电压的控制。在系统简化数学模型的基础上,对直流侧电压在风速波动和电网电压跌落时的响应进行了小信号分析,分析表明直流侧电压会存在较大波动,引入网侧功率前馈能够明显改善直流侧电压的响应。通过仿真验证了所提方法的有效性,结果表明网侧功率前馈能够抑制直流侧电压在风速变化时的波动和电网电压跌落时的上升。 永磁直驱风力发电系统在现代电力网络中扮演着重要的角色,因其高效、可靠而备受青睐。然而,随着接入的风力发电机容量不断增加,电网对这类系统的性能要求也越来越高,尤其是在低电压穿越(Low Voltage Ride Through, LVRT)方面。低电压穿越是指在电网电压发生异常时,风力发电系统仍能保持并网运行的能力,这是确保电网稳定性不可或缺的一环。 对于永磁直驱风力发电系统,其关键在于直流侧电压的精确控制。在电网电压下降时,如果直流侧电压控制不当,可能导致系统无法满足LVRT要求。传统的控制策略通常包括机侧变流器稳定直流侧电压,而网侧变流器则负责追踪最大功率输出。然而,这种结构可能导致直流侧电压的不稳定,特别是在风速变化和电网电压跌落的情况下。 为了改善这种情况,本文提出了一种创新方法,即在机侧变流器的控制中引入网侧功率前馈。这种方法旨在通过实时获取网侧功率信息,提前调整机侧变流器的行为,以更好地匹配网侧功率的变化,从而减少直流侧电压的波动。通过对系统进行简化的数学建模和小信号分析,研究发现直流侧电压在风速波动和电网电压跌落时会出现显著的波动。通过引入网侧功率前馈,可以有效地抑制这些波动,提高系统的电压稳定性。 具体来说,系统模型包括风机机械传动链、永磁同步发电机和全功率变流器(分为机侧和网侧)。机侧变流器采用转子磁场定向矢量控制,通过控制永磁电机的电流来产生转矩,进而捕捉风能。网侧变流器则负责将直流侧的能量转换为交流电注入电网。直流侧电压的稳定性直接影响整个系统的运行,因此控制策略的核心是确保机侧和网侧功率的平衡。 小信号分析揭示了在电网电压跌落时,由于网侧功率的瞬间变化,导致直流侧功率失衡,进而影响电压稳定。而加入网侧功率前馈可以提升机侧变流器的响应速度,使其能够更快地适应网侧功率的波动,从而降低直流侧电压的波动。 仿真结果进一步证实了这种方法的有效性,表明网侧功率前馈能够显著抑制直流侧电压在风速变化时的不稳定性,并在电网电压跌落后防止电压的过快上升。这种改进的控制策略不仅有助于提高永磁直驱风力发电系统的LVRT能力,还为未来风力发电技术的发展提供了新的思路。 总结来说,本文提出了一种针对永磁直驱风力发电系统的直流侧电压控制优化策略,通过引入网侧功率前馈,提升了系统的电压稳定性,尤其是在电网电压波动和风速变化的复杂环境下。这一方法有望进一步提升风力发电系统的整体性能,增强其在电网中的兼容性和可靠性。
2024-10-14 21:58:15 66KB
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高渗透率光伏电站并网会导致配电系统潮流逆向和节点电压越限。因此,为保证电网的安全稳定运行,必须对光伏电站接入点的越限电压进行调整。根据光伏逆变器的容量特性和技术规范,以调整逆变器有功/无功功率为手段,提出了光伏电站逆变器电压控制策略和逆变器有功/无功功率调整的计算方法。所提电压控制策略充分利用了逆变器容量进行电压调整,具有良好的控制效果和经济性,计算简便且无需获取馈线负荷水平和分布情况。仿真分析表明,所提逆变器电压控制策略能够较好地解决光伏电站接入点的电压越限问题。
2024-05-24 17:48:13 1.44MB
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参考文献: [1] Chai Y , Guo L , Wang C ,et al.Network Partition and Voltage Coordination Control for Distribution Networks With High Penetration of Distributed PV Units[J].IEEE Transactions on Power Systems, 2018:3396-3407.DOI:10.1109/TPWRS.2018.2813400. 本文以全局电压的低成本快速控制为目标,提出基于电气距离和区域电压调节能力的集群综合性能指标和网络划分方法,并在集群划分基础上,提出结合集群自治优化控制与群间分布式协调控制的双层电压控制策略,通过优化光伏变流器的有功和无功输出功率最小化光伏发电损失和配电线路有功损耗。
2024-05-22 16:08:35 4.42MB 分布式优化 电压控制
matlab开发-三相电压控制器。晶闸管交流电压控制
2024-02-25 16:48:47 17KB
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Buck电路是一种降压斩波器.降压变换器输出电压平均值Vo等于占空比乘以输入电压Vin。通常电感中的电流是否连续,取决于负载的大小,所以简单的BUCK电路输出的电压不稳定,一旦负载突变会造成严重后果。加入3阶运算放大器补偿器以实现PID控制。可通过采样环节得到PWM调制波,再与基准电压进行比较,通过PID控制器得到反馈信号,与三角波进行比较,得到调制后的开关波形,将其作为开关信号,从而实现BUCK电路闭环PID控制系统。
2023-04-19 19:55:45 216KB 自然科学 论文
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在配电网络的末端,负载的无功波动将会对电网供电电压产生较大的影响,对光伏发电系统并网处系统侧的交流电压进行控制,可以提高系统的电压水平。根据光伏并网系统的结构,采用外环为电压环、内环为并网电流环的双环控制。通过abc/dq0 变换将并网电流解耦为有功分量和无功分量,引入最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)提供的直流侧电压参考量的闭环控制调节并网电流的有功分量,引入交流侧电压参考量的闭环控制调节并网电流的无功分量,实现了具有MPPT 和电压控制能力的三相光伏并网发电技术。仿真结果表明MPPT-电压控制策略既能够实现光伏并网的最大功率点跟踪,也能够控制光伏发电系统接入点的交流电压,进一步提升了光伏并网发电系统的应用前景。
2023-04-11 09:51:12 1.61MB 光伏并网 MPPT 电压控制
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传统的升压 DC-DC 转换器输出电压使用 PI 控制器进行调节。
2023-02-22 11:10:54 49KB matlab
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matlab开发-电压控制双向转换器。电压控制的DC/DC双向变换器,上传多个Simulink版本
2023-02-16 16:56:19 196KB 未分类
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针对高比例风电接入下电网电压快速、频繁波动的问题,提出了基于模型预测控制(MPC)的多时间尺度电网无功电压优化控制方法。在日前优化安排离散无功补偿设备的基础上,日内采用基于MPC的滚动优化及校正控制思路,利用连续无功补偿装置对电压进行控制。首先,建立基于灵敏度的电网电压预测模型,预测得到未来多个时刻的电网电压运行状态;然后,以未来多个时刻的电网电压预计控制偏差最小为优化目标,建立日内滚动优化控制模型,求解得到连续无功补偿装置的无功控制计划,并通过电压控制偏差校正,完成日内无功电压模型预测控制;最后,以我国“三北”地区某风电场集群为例进行仿真计算,通过与传统电压控制方法进行对比,验证所提方法在提高电压控制水平方面的可行性和有效性。
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针对传统无功电压聚类分区后各分区中枢点较难定量分析确定的问题,从先定量判别出整个电网的中枢节点再完成无功电压分区的角度,提出将电网所有PV节点松弛为PQ节点,由注入电流形式的潮流方程计算出全网电压越限节点,利用越限节点电压与电网其余节点电压间的线性灵敏度不断校正直到全网节点电压不再越限,通过进一步潮流计算校验,确定所有中枢节点。将全网中枢点数目确定为应划分成的分区数,以节点电压与节点注入无功电流之间的线性灵敏度为无功电压标度,建立无功源控制空间,引入云聚类算法,完成全网节点从无功源控制空间向云模型的转换,进而由云发生器完成以所定中枢点为中心的电网所有节点的聚类软划分。IEEE 14、IEEE 30节点输电网络仿真测试结果,验证了所提方法的有效性。
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