基于能量耗散的双馈风电机电振荡阻尼特性精细化评估

来源 :东北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yilishabai123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,以风电为代表的新能源发电得到了如火如荼的发展。随着越来越多的风电机组不断接入到电力系统中,系统中配置了电力系统稳定器的部分同步发电机组可能退出运行,改变了系统的运行方式及潮流分布,且由于风电机组通过电力电子变换器与电网相连,对外呈现低阻尼特性,导致系统整体的机电振荡阻尼特性发生了深刻变化,对电网的安全稳定运行产生了不利影响。而无论是在线的低频振荡现象监控预警,或是离线的阻尼控制器设计,都将阻尼视为重要的监测对象,因此实现阻尼的精准评估是实施上述管控措施的基础。然而现有的阻尼比概念作为全局性阻尼评估指标,无法定量分析机组级别和机组内部子系统级别的阻尼贡献,基于此背景,如何定量评估风电机组及其内部各子系统提供的局部阻尼贡献,是一个亟待解决的关键问题。本文集中针对双馈风力发电机组(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)进行相应的研究和分析,论文的主要研究内容如下:首先,根据双馈风电机组的基本结构和工作原理,建立了适用于机电时间尺度下的双馈风电机组数学模型,在有所简化的同时保证了模型的精度,建立的动态模型为论文后续章节推导的含风电电力系统能量函数以及守恒型双馈风机能量结构奠定模型基础。其次,根据建立的双馈风机动态数学模型,结合能量分析法相关理论,推导了含风电电力系统的暂态能量函数,并通过对耗散能量时域表达的具体分析定义了阻尼贡献因子指标,基于Prony分析提出了含风电电力系统机组级别局部阻尼分散化评估方法的具体流程。在DIg SILENT/Powerfactory仿真平台中搭建了附加风电场的四机两区系统,进行了多种情况的仿真分析,验证了方法的有效性。并发现无附加控制的双馈风电机组在并网后对系统提供的阻尼贡献较小,而通过附加的虚拟惯量控制与阻尼控制器可以明显改善这一现象。最后,对建立的双馈风电机组能量函数进一步深入推导,根据风机内部各子系统间能量守恒以及风机与电网接口处能量守恒,推导出各部分子系统对应能量函数的具体表达式,建立了机电时间尺度下满足能量守恒定律的双馈风机能量结构。推导出阻尼贡献因子指标的频域形式,并根据能量结构中各子系统耗散能量的分布规律,建立了各子系统局部阻尼评估指标的频域分析量化表征,提出了双馈风电机组内部子系统级别局部阻尼精细化评估方法的具体流程。在附加双馈风电场的四机两区系统内,通过多情况仿真分析验证了所构建双馈风电机组能量结构的守恒性及所提出子系统阻尼精细化评估方法的有效性。
其他文献
深中通道伶仃洋大桥锚碇上方超高110 m连续钢箱梁结合项目运架一体船“天一号”的性能特点提出整跨吊装整体顶推工艺,利用运架一体船“天一号”乘潮施工成功解决了大节段钢箱超高吊装问题;通过合理设计临时墩和导梁,解决了顶推过程中超高临时墩结构稳定和钢箱梁局部基本变形问题;采用步履式千斤顶+扁担梁组设方式,解决了曲线段箱梁顶推横向位移纠偏大问题,保障了钢箱梁顶推施工安全,为后续相似工程提供参考。
期刊
随着人工智能、自主等前沿技术的应用,人形机器人近年来得到迅猛发展。本文系统梳理了国外人形机器人技术发展情况,归纳总结了发展现状,深入分析了关键技术,研判了发展趋势,从战场优势和军用前景两个维度分析军事应用,最后提出了几点认识。
期刊
自“双碳”目标提出后,新能源在发电领域扮演的角色愈发重要,风力联网发电所占比重也逐年增加。与此同时,含大规模风电电力系统的次同步振荡问题日益凸显,次同步振荡事故不仅会导致风机异常脱网,严重情况下风电场还会与同步机共同作用激发同步机扭振,进而危及到同步发电机的安全运行。实际风电场中常包含数量很多的风电机组且有不同机型的风电机组并存的情况,构造详细的风电场全阶模型面临模型阶数高、参数难以获取等问题。常
学位
多端柔性直流(modular multilevel converter multi-terminal direct current,MMC-MTDC)输电系统是一种新型高压直流输电技术,与传统的高压直流输电相比,MMC-MTDC具有扩容便利、故障冗余处理能力强、谐波含量少等优点,但是由于MMC桥臂子模块级联的独特结构使MMC换流站直流侧的动态特性与两电平换流器存在显著不同,尤其是交流电网不对称情况
学位
报纸
本研究以30个省份595名中小学教师及其自制教具为研究对象,分析中小学教师实践创新能力水平和影响因素。针对发现的问题,提出加强教师实践创新能力培养、搭建创新交流平台、提升创新工作场所条件等建议。
期刊
基于模块化多电平换流器(Modular multilevel converter,MMC)的高压直流输电方式是大力发展绿色工业和构建以新能源为主体的供应体系的必由之路。基于半桥型MMC构建的柔性直流电网基本采用成本较低的架空线路方案,而且具有低惯量、低阻尼的特点,这就存在线路故障率高、故障电流演变迅速等问题,也对电气设备过载能力、故障电流抑制等方面带来了挑战,因此如何有效抑制基于半桥型MMC的柔直
学位
随着“双碳”目标的提出,电力系统的绿色低碳转型已迫在眉睫。无碳排放、边际成本低的风力发电发展迅猛,极具发展前景,但由于其出力具有随机性、波动性与反调峰的特点,大规模并网加剧了系统调峰压力的同时导致弃风问题频现。同时,受限于当前的预测水平,风电预测精准性与调度前瞻性之间的矛盾也给电力系统调度灵活性提出了新的要求。燃煤电厂发电灵活可控,可作为调峰电源与风电配合以提高风电消纳,但其本身作为二氧化碳的主要
学位
随着航天事业的发展,针对航天领域对现代航天器内部安装的惯组、星敏感器、飞轮等高精度设备提出了更高精度的安装需求的问题,精确标定高精度设备的位姿成为当前航天领域的研究重点。高精度设备分布在航天飞行器结构设计所要求的理论位置,彼此间位姿安装精度及相对于航天飞行器全局坐标系下的安装精度均要求很高。立方镜作为仪器自身坐标系的表征安装在惯组、星敏等高精度设备上,通过测量标定各立方镜的位姿关系来解算高精度设备
学位
图像作为重要信息载体,在人感知和认识世界的过程中起着重要的作用。近年来,随着科学技术的快速发展,获取图像的手段方法越来越多。在海洋目标监测领域,使用融合增强等方法发挥不同图像传感器的优势势在必行。而在异源图像融合技术的使用过程中,配准工作作为图像融合处理之前的一个重要步骤,对于最终的融合效果有着决定性的影响。因此,异源图像和异源视频的配准技术作为近些年图像处理领域的研究热点,有着十分重大的研究意义
学位