摘要：针对双馈风电场接入串补输电系统,提出一种可快速收敛的分数阶滑模控制策略以抑制次同步控制相互作用并增强控制系统鲁棒性。首先通过反馈线性化方法抵消双馈风电场固有的非线性;其次设计分数阶滑模控制策略并应用于网侧变流器控制回路,利用分数阶微积分算子所增加的自由度实现系统快速收敛;最后通过非线性时域仿真和实物仿真检验抑制效果。结果表明:所设计的分数阶滑模控制策略有效改善了次同步频率范围内的系统阻尼,能在不同工况下实现对次同步控制相互作用的有效抑制,使系统快速恢复稳定,并加强系统对参数摄动的鲁棒性。

摘要：风电场某一区域发生高频振荡后,可能会影响其他区域,进而导致整个风电场出现大范围振荡。该文以国内某含静止无功发生器(static var generator,SVG)的双馈风电场为例,建立该风电场的等值高频阻抗模型;然后,研究风电场因某一区域发生高频振荡而导致风电场出现大范围振荡的现象,结果表明,风电场可以通过联络变压器进行区域划分,进而根据各区域高频稳定特性来综合评估风电场的高频振荡风险;进一步地,基于典型无源滤波器,提出兼具抑制特定区域高频振荡问题和屏蔽其他区域高频振荡对该区域影响的参数设计原则和方法,并可根据设计需求动态调节稳定裕度和高频振荡吸收比,探究相位裕度和吸收比之间的制约关系,并据此提出无源滤波器参数的优化确定方法。理论分析和仿真结果表明,在目标频段内,所设计的无源滤波器,不仅能有效抑制被保护区域内部的高频振荡,而且能有效屏蔽其他区域高频振荡对被保护区域的影响。

摘要：为均衡双馈感应发电机感性和容性无功调节能力,改善电压稳定性,提出双馈风电场并联无功补偿方案:在各机组机端装设电容器,其电容值为双馈感应发电机定子电感的倒数;同时在主变的低压侧装设静止无功补偿器(static varcompensator,SVC)进行集中补偿。在此基础上,设计电压协调控制方案:稳态时通过三层无功分配策略充分发挥双馈风电机组无功调节能力,减小风电场内有功损耗;电网故障时则结合送出线路纵联差动保护控制SVC的等效电纳,避免保护动作时发生电压过冲的现象,同时改变机组内部无功分配以提高双馈风电机组故障穿越能力。最后以实际算例仿真表明上述无功补偿与电压控制方案的可行性和有效性。

摘要：双馈风电场通过串联补偿装置进行远距离输电时存在发生次同步相互作用(sub-synchronous interactions,SSI)的风险。结合我国华北地区某风电场的实际情况,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了用于研究SSI的双馈风电场的电磁暂态模型,利用PSCAD/EMTDC模型的特殊设置,实现系统机电以及控制特性的分离仿真研究,结合Prony分析法分析了串补电容、变流器控制、风机传动链对系统SSI的影响。然后研究了次同步作用回路的特性,提出了通过在转子侧变流器控制(rotor side control,RSC)中加入滤波器来抑制SSI的变流器控制改进方案以及滤波器的设计方法,最后通过仿真验证了方案的实用性和通用性。

摘要：针对双馈风电场接入电网的次同步振荡问题,提出一种自适应增强阻尼控制策略。首先,基于无模型自适应理论设计一种双馈风电机组d、q轴阻尼联合控制方法,并给出控制参数优化方法。其次,将该无模型自适应阻尼控制方法与传统次同步阻尼控制方法相结合,得到一种自适应增强阻尼策略。最后,基于IEEE 39节点改造模型,验证该自适应增强阻尼控制策略的有效性和优越性。多机等值模型算例表明,该自适应增强阻尼控制策略对多机风电系统具有良好的适应性。该自适应增强阻尼控制策略可显著提升次同步振荡控制性能,对工况变化具有良好的适应性,可弥补传统次同步阻尼控制的不足,体现出较强的工程应用潜力。

摘要：针对双馈风电场经串补送出系统存在次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,基于三相静止坐标系建立了考虑PLL的双馈风机正负序阻抗模型,并从带宽角度分析了转子侧变流器外环控制对阻抗特性的影响,对理论推导阻抗特性和频率扫描结果进行了对比验证;然后,分析双馈风电机组网侧变流器对风机总阻抗的影响;最后,基于奈奎斯特稳定判据定量分析了风机出力、电流环控制器控制参数、系统串补度以及风机台数等因素对送出系统稳定性及振荡频率、振荡风险大小的影响,并提出了抑制次同步振荡的参数调整措施,可以通过调整风机出力、减少并网风机台数、减小线路串补度、调节RSC电流环参数等措施来抑制SSO风险。

摘要：双馈风电场接入串补交流电网的次同步振荡频率取决于系统运行条件,如风速、风电机组数量和串补度等。振荡特性改变可能引起针对特定场景的抑制措施失效。为应对实际系统中的振荡频率时变,研制了一种自适应阻尼控制器。控制器辨识振荡频率并在线更新控制参数,然后产生振荡频率的电流参考信号,通过并联变流器注入到系统中,实现双馈风电场次同步振荡的自适应抑制。基于RTDS进行控制器硬件在环仿真验证了振荡抑制效果,结果表明,自适应阻尼控制器在不同工况下均能有效抑制振荡。

摘要：针对互联电网中风电场广域附加阻尼控制抑制区间低频振荡时的时滞问题,提出一种基于史密斯预估-自抗扰控制(SP-ADRC)的双馈风电场广域附加阻尼控制器。利用渐消记忆递推最小二乘法实现对不确定时滞的实时估计,在此基础上通过Smith预估器降低时滞对电力系统中闭环控制的影响,克服了传统ADRC在时滞系统中控制效果变差的缺陷,并保留了ADRC主动估计和补偿不确定因素的优点。最后以含风电场的新英格兰10机39节点系统为例进行测试,仿真结果表明所提出的广域附加阻尼控制器能够有效地抑制区间低频振荡。

摘要：针对双馈风电场存在谐波污染问题,文中提出将具有谐振控制器功能的链式STATCOM应用于双馈风电场。分析了具有谐振控制器功能的链式STATCOM数学模型,然后对谐振控制器的控制特性进行改进,提出了一种具有低次谐波抑制作用的PIR-VPI混合控制方法。研究了该混合控制方法的工作原理,并建立数学模型,对参数进行设计,在MATLAB中进行验证。理论分析和仿真结果验证了此方案应用于双馈风电场中谐波抑制的有效性。

摘要：介绍了双馈风力发电系统的广域阻尼控制策略和控制器结构,在此基础上,分析了遗传算法和粒子群算法的各自特点,综合两种算法的优势,给出了遗传粒子群算法,利用遗传粒子群算法优化得到了广域阻尼控制器参数。以含150 MW容量双馈风电场的四机两区域互联电力系统为对象,仿真验证了所设计的广域阻尼控制器的控制效果。