摘要：随着风力发电的规模化联网,电力系统电压问题愈发突出。为提高双馈风电场在电网故障下的暂态响应特性,提出1种基于自抗扰控制(ADRC)的双馈风电场分层无功功率支撑策略。首先,描述了双馈异步风力发电机(DFIG)的无功功率边界;其次,设计双馈风电场的分层无功功率支撑策略,在场站控制器中利用自抗扰控制器产生电压控制信号,在机组控制器中采用变增益系数辅助调整电压;最后,使用Washout滤波器抑制暂态过电压,搭建基于EMTP-RV的双馈风电场仿真模型。仿真分析表明,所提控制策略在电网电压跌落时具有良好的支撑效果。

摘要：为了充分考虑装设静止无功发生器(static var generator,SVG)的双馈风电场故障状况下的非线性特性,使用一种参数自适应超扭曲滑模控制器(super-twisting adaptive sliding mode control,STASMC)对多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统的零动态(zero dynamics,ZD)方法进行改进,提出一种ZD-STASMC方法来协调控制双馈机组和SVG。使用ZD方法将原始系统部分线性化,简化了控制设计任务。为了进一步提高在参数不确定性和外部扰动下的电压调节能力,将ZD方法与STASMC相结合。通过STASMC构造辅助输入提升了ZD方法的鲁棒性,减少了建模误差和实际过程中各种误差的影响。改进后的ZD方法减小了线性化误差的影响,加强了双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态性能。最后,通过算例系统在三相故障下的仿真验证了所提ZD-STASMC控制的有效性。

摘要：针对静止无功补偿器(static var compensator,SVC)对双馈风电场次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)影响的问题,设计了抑制振荡策略。首先从阻尼转矩出发,分析SVC对双馈风电场SSO的抑制机理并设计抑制风电场SSO的附加阻尼器控制策略;其次基于PSCAD/EMTDC平台,仿真分析SVC控制方式、并网位置以及容量对双馈风电场SSO的影响;最后采用遗传算法对附加阻尼器控制参数进行优化。算例结果表明所设计的附加阻尼器控制,既能满足SVC在正常时维持电压水平的作用,还能在发生SSO时对其进行有效抑制。

摘要：针对双馈风电机组故障穿越能力不足所造成的电压稳定问题,提出采用静止同步串联补偿器(SSSC)对双馈风电场进行无功补偿,设计双馈风电机组与SSSC之间的电压协调控制方案,从SSSC容量确定,轻载、重载和紧急3种运行模式间的转换控制等方面对该方案进行分析,并通过实际算例仿真表明,该方案可有效改善双馈风电机组故障穿越能力,具有可行性。

摘要：针对风电场并网电压调控问题,提出一种计及双馈风电场暂态电压安全性的无功电压控制策略。在分析典型的放射式集电系统电压分布特点的基础上,对其稳态运行状态设计了相应的无功电压协调控制方案。稳态运行时的电压协调控制以均衡风电机组机端电压裕度、提高无功补偿设备动态储备容量和提高系统电压稳定性为目标,从而在电网电压扰动或电网故障期间有效地预防风电机组连锁脱网,提高风电场运行的安全性,起到预防控制的效果。最后通过实际算例仿真验证了本文所提控制方法的有效性和可行性。

摘要：本文针对双馈风机经串补送出系统的次同步谐振问题,引入了电池储能附加阻尼控制来抑制风电场次同步谐振。首先分析了电池储能系统的常规控制策略,并建立了含电池储能的双馈风电场经串补送出系统的小信号模型,然后采用特征值法分析了系统次同步谐振模态和相关参与因子,以此为基础设计了具有次同步谐振抑制功能的电池储能附加阻尼控制策略,最后建立了含电池储能附加阻尼控制的双馈风电场经串补送出系统的PSCAD电磁暂态仿真模型,利用时域仿真法验证了电池储能附加阻尼控制抑制风电场次同步谐振的有效性。

摘要：为解决双馈风电场集电线路发生单相接地故障时,零序电流保护灵敏度较低的问题,提出计及接地变压器的零序电流保护原理。以新疆某地区风电场为例,分析其集电线路在接入接地变压器前后的零序电流变化及故障特征;同时对零序电流保护在风电系统集电线路的应用展开分析。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建风电场模型,对过渡电阻、接地变压器经消弧线圈和电阻接地对零序保护动作的影响进行验证。仿真结果表明:接地变压器接入后,零序电流保护可快速有效地切除线路单相接地故障;过渡电阻接入的影响相对较小;接地变压器经电阻接地可以快速准确地切除线路故障,有效提高了继电保护的可靠性。

摘要：针对双馈风电场经串补系统外送功率时存在次同步控制相互作用(SSCI)问题,该文提出一种应用静止同步串联补偿器(SSSC)抑制SSCI的等效正电阻控制方法。该方法采用网侧线路中的电流作为输入信号,通过SSSC附加有源电阻控制(SARC)策略生成与线路中次同步电流同相位的次同步电压信号。SSSC实时跟踪该次同步电流信号,使其在次同步频率下等效为一正电阻。通过在网侧串接SSSC使网侧电阻增大,从而系统等值电阻被抬升至正值区域,进而达到抑制SSCI的效果。此外,详细介绍了SARC的结构及参数设计方法。最后,在PSCAD/EMTDC上搭建了华北某实际风电场时域仿真模型。仿真结果表明:多种运行工况下,SSSC可等效成正电阻使系统等值电阻处在正值区域,从而避免了系统发生SSCI。该方法具有参数整定简便、便于实现等优点。

摘要：针对传统方法抑制双馈风机经不同串补电容并网引发的次同步振荡效果不佳的问题,文中提出一种基于虚拟电阻的风机分数阶比例-积分(FOPI)控制策略。首先,分析风电系统次同步振荡发生机理,并以风机并网电流为输入信号设计宽频带次同步电流滤波器,构建出虚拟电阻控制器以增强系统电气阻尼;之后,利用Oustaloup算法改进分数阶积分算子,以网侧变流器控制方程为底层模型重构FOPI电流控制环,分析积分阶次对电流跟踪动态特性的影响;然后,通过引入非线性迭代权重以及学习因子改进传统灰狼优化算法,优化控制策略参数;最后,利用Matlab/Simulink搭建仿真验证模型,结果表明所提策略能有效抑制不同串补度下的次同步振荡,表现出较强的鲁棒稳定性。

摘要：混合型统一潮流控制器(hybrid unified power flow controller,HUPFC)可以实现统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)与移相变压器('Sen'transformer,ST)的优势互补,广泛应用于系统潮流控制之中.但是,尚未有文献开展HUPFC抑制系统次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)的研究.针对双馈风机(double-fed induction generator,DFIG)经串补输电系统存在的SSO问题,提出一种HUPFC附加有源电阻控制(supplementary active resistance control,SARC)策略.首先,阐述了HUPFC的原理及其SSO抑制机理.然后,设计了SARC策略,该策略通过实时跟踪线路中的次同步电流信号,使HUPFC向输电线路叠加一个与次同步电流信号相位相同、幅值可变的次同步电压,进而实现系统等效正电阻,达到抑制SSO的目的.最后,给出了SARC的参数设计方法,在PSCAD/EMTDC仿真环境中,以华北某风电场为仿真算例,采用频率扫描与时域仿真相结合的方法,验证了所提HUPFC的SARC策略抑制双馈风机经串补输电系统SSO的有效性.