电网对称故障下定速异步风电场STATCOM容量配置研究

电网对称故障下含DFIG和PMSG的混合风电场群的协同控制策略姚骏;余梦婷;陈知前;周特;赵磊【摘要】针对含双馈异步发电机和永磁直驱同步发电机的混合风电场群的低电压穿越技术进行详细研究.在推导双馈发电机和永磁直驱发电机的无功电流极限表达式的基础上,详细分析电压跌落程度和风速变化对其无功电流极限的影响规律,并获得满足风电场低电压穿越导则要求下双馈风电场和永磁直驱风电场的可控运行区域及其电流分配原则,进而提出无互联通信条件下混合风电场群的协同控制策略,该控制策略通过在电网故障过程中使风电场群输出最大无功电流以提高电网的暂态电压水平,并减少电网故障前后风电场群输出有功功率的变化以避免机群超速运行,使得该混合风电场群在全工况下的低电压穿越性能得到显著提高.通过仿真计算验证了所提控制策略的可靠性和有效性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2015(030)015【总页数】11页(P26-36)【关键词】风力发电;混合风电场;电网对称故障;无功电流极限;电网导则【作者】姚骏;余梦婷;陈知前;周特;赵磊【作者单位】输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TM614随着风力发电在电力系统中渗透率的迅速增加，大规模风电接入对电网安全稳定运行造成的不利影响已日趋明显[1]。

为了保证电力系统的稳定运行，世界各国的电网运营商纷纷提出了风电并网导则、测试要求及适应性规范，对风电机组低电压穿越(Low Voltage Ride Through，LVRT)提出了明确要求[2-4]。

TCSC-STATCOM控制对风电并网系统电压稳定性的改善郑丽平;匡洪海;张曙云;李圣清;丁晓薇【摘要】针对风电并网系统中存在电压稳定性问题,提出一种可控串联补偿装置和静止同步补偿器联合控制的方法.该方法应用于风电并网系统中,采用静止同步补偿器双闭环反馈控制和可控串联补偿装置相结合的方法来保证系统在运行过程中有足够的无功功率来维持其正常工作.同时在Matlab/Simulink仿真软件中建立相应的仿真模型.通过对在不同工况下运行的算例波形进行研究分析,结果表明TCSC和STATCOM联合控制能有效快速恢复故障后风电并网处电压,提高电压的稳定性及风电场的故障穿越能力.且比TCSC或STATCOM单独控制所取得的效果更好.%In view of the voltage stability of the wind power integrated system, it is proposed to use TCSC-STATCOM control in the power system to ensure the system have enough reactive power to maintain its normal work. A double closed loop based control strategy for TCSC and SVC in the power system is adopted. The corresponding simulation model of the wind power integrated system is built in Matlab/Simulink. The study shows that the TCSC-STATCOM cooperative control can effectively and quickly recover the voltage of wind power integation after fault, and improve the voltage stability of wind power integrated system and the low voltage ride-through capability by analyzing the waveform in the different situations. And the effect of the TCSC-STATCOM cooperative control that may not be achievable if only a single technique is used.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2017(045)022【总页数】6页(P90-95)【关键词】风电并网系统;电压稳定;可控串联补偿装置(TCSC);静止同步补偿器(STATCOM);联合控制【作者】郑丽平;匡洪海;张曙云;李圣清;丁晓薇【作者单位】湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007【正文语种】中文常规能源的日渐枯竭，新能源的发展越来越受到人们的广泛关注。

基于STATCOM双馈风电系统低电压穿越能力研究
赵辉; 马玲玲; 岳有军
【期刊名称】《《电源技术》》
【年(卷),期】2012(36)11
【摘要】针对双馈异步风力发电系统,提出应用基于滑模变结构控制策略的STATCOM,提高风电机组低电压穿越能力。

研究STATCOM的工作原理,以及滑模变结构控制策略的特点,建立了含STATCOM的双馈风电机组模型。

仿真结果显示,应用基于滑模变结构控制策略的STATCOM,在电网电压跌落时,有效抑制了直流母线电压过压,转子电流激增,无功功率大幅振荡的现象,改善了并网电能质量,提高了风电机组低电压穿越能力。

【总页数】4页(P1722-1724,1727)
【作者】赵辉; 马玲玲; 岳有军
【作者单位】天津理工大学天津市复杂控制理论与应用重点实验室天津300384; 天津农学院天津300384
【正文语种】中文
【中图分类】TM31
【相关文献】
1.STATCOM在双馈风电场低电压穿越中的应用研究 [J], 付鹏武;朱锴;欧阳惠;刘鼎
2.改善基于双馈感应发电机并网风电场的低电压穿越能力研究 [J], 赵海岭;王维庆;
姚秀萍;常喜强
3.基于Crowbar电路的双馈风电机组低电压穿越能力 [J], 周志宇;郭钰锋
4.基于STATCOM控制系统的风电场低电压穿越技术研究 [J], 张彦凯;郑伟;智勇;吕斌;梁琛
5.基于STATCOM和Crowbar的双馈风电场低电压穿越控制 [J], 李文娟;包汉;邵学信
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基于TSC的异步风力发电机风电场的无功功率补偿
吴韬;马燕
【期刊名称】《自动化与仪器仪表》
【年(卷),期】2012()1
【摘要】为解决风电场并网运行存在的电压质量问题,提出了在风电场并网点进行电容器的分组投切控制方法。

本文对风电场安装快速投切电容器组的容量及投切规则进行了研究。

提出了计及风速变化对风电场输出有功和无功功率影响的电容器总容量计算方法及控制规则。

应用PSCAD/EMTDC软件对某风电场进行了无功补偿优化仿真,结果表明:无功补偿的总容量和分组容量计算准确,可使风电场母线电压保持在允许范围内运行,并且电容器动作次数较少,保证了风电场并网运行时的电压质量。

【总页数】3页(P167-169)
【关键词】异步发电机;风力发电;电压质量;无功补偿
【作者】吴韬;马燕
【作者单位】西北民族大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM315
【相关文献】
1.利用风力发电机的无功功率补偿风电场无功损耗 [J], 杜博婷
2.风电场异步风力发电机端无功补偿方案研究 [J], 杨志越;李凤婷
3.双馈异步风力发电机无差拍直接功率控制及延时补偿 [J], 孙丹;方扬;孙士涛;Zhu Jianguo
4.鼠笼感应风力发电机的风电场无功功率补偿方法研究 [J], 何丽平;李春亮;肖伟杰
5.调整双馈风力发电机无功功率的风电场并网点电压控制 [J], 王晓兰;王耀辉
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STATCOM在风电并网系统不对称故障下控制策略研究张鹏;霍利民【期刊名称】《中国科技论文》【年(卷),期】2017(012)023【摘要】为了使静止无功发生器(static synchronous compensator,STATCOM)在不对称故障期间也能快速、有效、安全地发挥其最大的作用,提出了一种正、负序网络解耦空间矢量控制策略(space vector pulse width modulation,SVPWM),该控制策略一方面可以在不对称故障期间对负序电流进行补偿,另一方面解耦可以精确快速补偿无功负荷;同时空间矢量脉宽调制的应用也提高了直流侧电压的利用率.仿真结果表明:提出的控制策略不仅减少了STATCOM直流侧电压的波动,避免了装置在不对称故障期间的退网,而且对负序电流进行了补偿,消除了能量传输中的波动量,使STATCOM在不对称故障期间无功补偿能力进一步加强,维持了风电系统并网处电压的稳定性.【总页数】6页(P2727-2732)【作者】张鹏;霍利民【作者单位】河北农业大学机电工程学院,河北保定071000;河北农业大学机电工程学院,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TM714.3;U223.5+3【相关文献】1.STATCOM-PSS控制对风电并网系统稳定性和电能质量的改善 [J], 匡洪海;张曙云;曾丽琼;雷敏2.TCSC-STATCOM控制对风电并网系统电压稳定性的改善 [J], 郑丽平;匡洪海;张曙云;李圣清;丁晓薇3.STATCOM在风电并网系统不对称故障下控制策略研究 [J], 张鹏;霍利民;;4.基于STATCOM的风电并网系统阻尼特性优化控制设计 [J], 周宇健;匡洪海;钟浩;高闰国;郭茜5.基于超级电容储能系统的不对称故障下PMSG控制策略研究 [J], 张超;陈永强;鲍晓婷;方勇;杨骏华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

电网故障时风电场基于STATCOM的无功协调控制策略牛远方【摘要】为充分发挥双馈感应风力发电机组(DFIG)在电网故障时的无功功率调节能力,采用静止无功补偿器(STATCOM)进行补偿,建立风电场无功实时协调控制系统(CRRCS).CRRCS可通过监测电网故障状态、撬棍保护((crowbar)动作状态、风电机组运行状态及公共连接点(PCC)电压水平等信息,实时协调处理风电场各机组、STATCOM及PCC的无功电压控制策略.同时进一步采用故障时刻的极限功率控制模式,以降低crowbar动作概率,保障机组的无功功率调节能力.仿真分析证明,该方法可有效保证电网故障时DFIG的无功调节能力,并控制补偿单元及风电场,为电网提供无功和电压支撑,协助实现风电场的故障穿越运行.%To fully employ the reacctive power generation capability of DFIGs under grid faults,a coordinated real-time reactive power control system (CRRCS)for wind farms with a STATCOM was built.By monitoring slystem fault conditions,crowbar actions ,wind turbine operation status and voltage levels of the point of the common coupling (PCC),the CRRCS can coordinate the control of reactive power for the wind turbines,STSTCOM and PCC.In addition,by adoptiong of limit power control mode,the CRRCS can reduce the possibility of crowbar action and ensure the reactive power supply from DFIGs.Simulation results indicate that under grid faults the proposed system can secure the reactive power generation capability of DFIGs,provide reactive power and voltage supports for the system and realize fault ride-through of wind farms.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2011(044)003【总页数】5页(P11-15)【关键词】双馈风力发电机;撬棍保护;故障穿越;无功功率;风电场无功实时协调控制系统【作者】牛远方【作者单位】山东电力工程咨询院有限公司,山东,济南,250013【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言风电场无功电压调节是制约风电发展的重要问题之一，其中包括电网正常与故障时的无功电压控制［1-3］。

含STATCOM的双馈电机风电场无功电压协调控制策略赵晶晶;胡晓光;吕雪;符杨【摘要】为增强风电场并网点电压稳定性，提出了变速恒频双馈风电场与动态无功补偿装置STAT⁃COM间的无功电压协调控制策略。

电网故障导致风电并网点不同深度的电压跌落时，根据双馈风机Crowbar保护投切状态，对DFIG风电机组转子侧及网侧变流器与STATCOM进行无功功率分配，协调控制促进风电场LVRT期间风电并网点电压的快速恢复。

最后，在DIgSILENT／PowerFacto⁃ry 仿真软件中建立了风电场和STATCOM控制模型，通过仿真验证该控制策略的有效性。

%To enhance the stability of the grid voltage with grid⁃connected wind farm, this paper analyzes the volt⁃age and reactive power control of wind farms, and a coordinated control strategy based on doubly fed wind turbine ( DFIG) and reactive power compensation equipment STATCOM is proposed. When the grid fault leads to different degrees of voltage sag, reactive power between DFIG and STATCOM can be allocated according to the Crowbar pro⁃tection status. By this way, DFIG grid⁃side converter and the stator side reactive power generation ability are fully utilized, providing more dynamic reactive power to the grid for voltage support during the system’ s fault. Thus the voltage at the point of common coupling ( PCC ) during the LVRT period of wind farm is controlled and transient voltage recovery process is sped up. Finally, the proposed coordinated control strategy is simulated with a DFIG wind farm with STATCOM in DIgSILENT/Power Factory, and the simulation results verify the effectiveness of the proposed scheme.【期刊名称】《电工电能新技术》【年(卷),期】2016(035)010【总页数】6页(P17-22)【关键词】双馈风电机组;STATCOM;电压协调控制;Crowbar【作者】赵晶晶;胡晓光;吕雪;符杨【作者单位】上海电力学院电气工程学院，上海200090;上海电力学院电气工程学院，上海200090;上海电力学院电气工程学院，上海200090;上海电力学院电气工程学院，上海200090【正文语种】中文【中图分类】TM464随着风电装机容量的不断增加，大规模风电并网运行对电网的调度和控制带来一定影响。

DFIG风电场与D-STATCOM无功协调控制研究李辉;冯翔【摘要】提出了一种利用配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)和双馈异步风电场(DFIG)对风电并网点进行无功协调控制的策略.该控制策略考虑了DFIG风电场的无功功率极限,结合D-STATCOM快速补偿的特点,将并网点的无功需求在两者之间进行合理分配,满足并网点快速、准确的无功补偿要求.仿真结果表明.由DFIG 风电场和D-STATCOM组成的联合无功控制系统可以根据该控制策略在风速波动以及电压跌落时实现无功补偿,校正功率因数,并能稳定并网点电压,保证系统的稳定性.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2015(048)009【总页数】6页(P128-133)【关键词】DFIG风电场;配电网静止同步补偿器(D-STATCOM);无功协调控制【作者】李辉;冯翔【作者单位】上海电力学院自动化工程学院,上海200090;上海电力学院自动化工程学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TM614随着风电接入容量的不断增长，风电功率的随机变化势必会威胁到区域电网的电压稳定。

双馈感应发电机（doubly fed induction generator，DFIG）可以进行PQ解耦控制，DFIG风电场能够为区域电网提供电压支撑［1-5］，但双馈风电机组工作在非单位功率因数模式时会使得流过变流器的电流增大，机组运行的可靠性降低［6-7］，同时还会增加机组内部和集电线路上的有功损耗。

文献［8］提出在各台风电机组的无功功率不越限的前提下对系统的无功需求在机组间进行等比例分配；文献［9］通过在转子侧变流器和网侧变流器电流之间进行优化选择的方式来提高双馈风电机组的运行效率。

目前对于双馈风电场无功电压控制的研究主要集中在风电接入点的无功优化［10］和双馈风电机组的故障穿越上，文献［11］在充分考虑DFIG无功极限的前提下，建立了配电网的无功优化模型。

电力系统的无功功率状况决定了其电压稳定性，因此双馈风电场的电压控制方案应该充分考虑并网点的无功补偿状况。