基于RTDS的源网协调联合仿真接口模型研究--《华北电力大学》2014年硕士论文
基于RTDS的源网协调联合仿真接口模型研究
【摘要】：随着机组容量的不断增大,考虑机组动态特性的AGC控制过程一直没有适合在实验室中进行研究的实验平台；新能源尤其是风电大规模接入电网带来了复杂的电力系统稳定性问题,然而目前也没有一个合适的动力系统仿真工具能够对大规模风电并网的功率平抑过程展开研究。因此,本文基于RTDS平台,提出了源网联合仿真控制系统的设计方法,并对系统中的接口技术进行了详细研究。
源网联合仿真控制系统主要由三大模块：电源仿真模块、电网仿真模块、调度系统仿真模块组成,本文详细介绍了各模块的功能、各模块间的关键接口技术以及实现方法。
电源接口模块通过RTDS的光纤通讯接口卡GTFPGA实现与RTDS电网模块的数据交互。火电、水电仿真机通过在RTDS中搭建的接口控制模块接入电网仿真模块,接口控制模块接收来自详细仿真机的机械功率参考值调节发电机的实际出力；非详细仿真发电机组通过在RTDS上搭建的功频调节控制模块接收调度指令调节发电机的实际出力。风电场详细仿真机通过风电场自定义接口模块接入RTDS电网仿真模块,风电场自定义接口模块为基于RTDS/CBuilder平台开发的一次系统模型,可以通过接收风电场详细仿真机的功率指令调节风电场的实际出力。RTDS电网仿真模块通过以太网通讯接口GTNET-DNP以及串行器模块,配置点映射文件,实现与调度系统仿真模块的数据交互。电源仿真模块以RTDS为中介实现与调度系统仿真模块间的数据交互。
本文提出了源网联合仿真控制系统的实现方法,解决实现了系统三大模块间的接口技术,应用蒙西电网的实际数据,证明了电源、电网、调度系统间接口方法的正确性及可行性。模拟实际电网中风电场的运行状况,验证了源网联合仿真控制系统的整体功能。
【关键词】：
【学位授予单位】：华北电力大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：TM743【目录】：
摘要5-6Abstract6-10第1章 绪论10-16 1.1 源网联合仿真控制系统研究背景及意义10-12
1.1.1 源网联合仿真控制系统研究背景10-11
1.1.2 源网联合仿真控制系统研究意义11-12 1.2 基于RTDS的仿真接口技术研究现状12-14
1.2.1 基于RTDS的机电-电磁暂态混合仿真12-13
1.2.2 基于RTDS的数字物理混合仿真13-14
1.2.3 基于RTDS的在线仿真技术14 1.3 源网联合仿真控制系统技术难点14-15 1.4 本文主要工作15-16第2章 源网联合仿真控制系统整体结构设计16-27 2.1 源网联合仿真控制系统整体结构16-17 2.2 电源仿真模块17-18 2.3 电网仿真及接口模块18-25
2.3.1 电网仿真模块的建立19-20
2.3.2 RTDS电网与EMS调度系统间接口模块的建立20-24
2.3.3 RTDS电网与电源仿真间接口模块的建立24-25 2.4 调度系统仿真模块25-26 2.5 本章小结26-27第3章 RTDS电网仿真与电源仿真之间的接口方法27-40 3.1 RTDS电网仿真与火、水电机组仿真之间的接口方法27-30
3.1.1 非详细仿真发电机接口模块的搭建28-29
3.1.2 详细仿真发电机接口模块的搭建29-30 3.2 RTDS电网仿真与风电场详细仿真之间的接口方法30-37
3.2.1 风电场自定义接口模块的基本原理31-32
3.2.2 风电场自定义接口模块的搭建32-35
3.2.3 风电场自定义接口模块的测试35-37 3.3 RTDS电网仿真与电源仿真间数据交互模块的搭建37-39 3.4 本章小结39-40第4章 实例验证40-52 4.1 蒙西电网RTDS仿真模型简介40-45 4.2 源网联合仿真控制系统的启动45-46 4.3 源网联合仿真控制系统功能测试46-51
4.3.1 电源、RTDS电网、EMS调度间接口模块测试46-48
4.3.2 风电场出力增加时系统响应48-50
4.3.3 风机大面积脱网时系统响应50-51 4.4 本章小结51-52第5章 结论与展望52-54 5.1 本文结论52 5.2 工作展望52-54参考文献54-58攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果58-59致谢59
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京公网安备74号风力发电机组低电压穿越特性的控制策略与测试方法研究--《沈阳工业大学》2012年硕士论文
风力发电机组低电压穿越特性的控制策略与测试方法研究
【摘要】：可再生能源中的风能得到了人们的广泛关注,风力发电也成为了满足人们日常生活用电和工业用电最可能接近替代常规发电的一种可再生能源利用。随着这一需求的不断增大,风电装机容量在逐年快速增长,也就意味着风电在电力系统中所占的比例逐渐增大。因此,在这种情况下,为了维护电力系统运行的稳定性和安全性,电网部门提出了风力发电机组的低电压穿越要求。本文以1.5MW的双馈风电机组为研究对象,在Digsilent仿真软件建立了机组的完整模型,针对机组的低电压穿越暂态特性,分别进行了基于有源Crowbar和SGSC的低电压穿越特性仿真分析。
首先,分析了风力机运行原理,给出了双馈感应发电机在三相静止坐标系下和两相旋转坐标系下的数学模型;为了实现定子侧有功功率和无功功率的独立控制,采用了定子磁链定向,分析了双馈感应发电机的矢量控制策略;分析了网侧变流器的矢量控制策略,建立了网侧变流器的数学模型;并在基于简化的双馈风电机组传动链数学模型的基础上,建立了传动链数学模型。
其次,仿真研究了电网电压跌落时的双馈风电机组的暂态特性;采用了有源Crowbar和有功无功控制策略,仿真研究了在电网电压跌落深度不同和持续时间不同情况下,采用此方法的双馈风电机组低电压穿越特性。
再次,在分析SGSC稳定双馈感应发电机定子磁链的基础上,采用了基于SGSC补偿定子磁链的控制策略以实现双馈风电机组的低电压穿越功能,然后对此方法进行了仿真分析;并针对电网电压跌落故障恢复后不同的有功功率恢复速率对机组传动链的影响进行了仿真研究。
最后,给出了风电机组低电压穿越的测试方法和测试内容,并结合实际的双馈风电机组低电压穿越测试结果分析了本文所采用模型的有效性。
【关键词】：
【学位授予单位】：沈阳工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TM315【目录】：
摘要5-6Abstract6-10第一章 绪论10-25 1.1 选题背景与意义10-11 1.2 国内外风力发电发展概况及低电压穿越研究现状11-16
1.2.1 国内外风力发电发展概况11-15
1.2.2 国内外风力发电低电压穿越研究现状15-16 1.3 国内外风力发电机组并网标准概述16-23
1.3.1 国外风力发电机组并网标准概述16-21
1.3.2 国内风力发电机组并网标准概述21-23 1.4 论文工作的主要内容23-25第二章 双馈风力发电机组的数学模型25-38 2.1 风力机数学模型25-26 2.2 双馈感应发电机的数学模型26-32 2.3 双馈风力发电机组的转子侧变流器数学模型32-34 2.4 双馈风力发电机组的网侧变流器数学模型34-35 2.5 双馈风力发电机组的传动链数学模型35-38第三章 基于有源Crowbar 的双馈风电机组的低电压穿越特性仿真研究38-61 3.1 基于Digsilent 的双馈风电机组建模38-49
3.1.1 变桨建模38-40
3.1.2 转子侧变流器建模40-45
3.1.3 网侧变流器建模45-48
3.1.4 传动链建模48-49 3.2 双馈风电机组的暂态特性仿真49-52
3.2.1 并网点电压跌落到额定值的50%49-51
3.2.2 并网点电压跌落到额定值的20%51-52 3.3 双馈风力发电机组低电压穿越的控制策略52-54
3.3.1 有源Crowbar 的控制策略52-53
3.3.2 有功无功功率控制策略53-54 3.4 双馈风电机组低电压穿越特性仿真54-61
3.4.1 并网点电压跌落到50%时的LVRT 特性54-57
3.4.2 并网点电压跌落到20%时的LVRT 特性57-61第四章 基于SGSC 的双馈风电机组的低电压穿越特性仿真研究61-71 4.1 SGSC 的基本结构及数学模型61-62 4.2 SGSC 的控制策略62-65
4.2.1 SGSC 稳定定子磁链的控制策略63-64
4.2.2 SGSC 补偿定子磁链的控制策略64-65 4.3 基于SGSC 的低电压穿越特性仿真65-68 4.4 有功恢复速率对传动链的影响68-71第五章 低电压穿越测试方法研究及仿真验证71-78 5.1 电压跌落发生器工作原理71-72 5.2 低电压穿越性能测试步骤72-76 5.3 双馈风力发电机组低电压穿越的仿真验证76-78第六章 结论78-79参考文献79-82附录A 1.5MW 双馈风电机组参数82-83在学研究成果83-84致谢84
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京公网安备74号端盖同心度对风扇电机性能的影响--《家用电器科技》1984年02期
端盖同心度对风扇电机性能的影响
【摘要】：正 风扇电机端盖止口与轴承座的同心度对电机性能影响较大。根据我们的经验,如果前后端盖定子止口与轴承座不同心度大于0.025毫米,就会造成定、转子之间的气隙很不均匀,从而导致激磁电流增大。激磁电流是无功电流,它的增大将使电机的功率因数降低。同时,转子上磁通不均匀,引起转矩也不均衡,使电机振动并产生异常噪声。而且电机起动性能变坏,输入功率增大,温升增高。
【作者单位】：
【关键词】：
【正文快照】：
风扇电机端盖止口与轴承座的同心度对电机性能影响较大。根据我们的经验,如果前后端盖定子止口与轴承座不同心度大于。.025毫米,就会造成定、转子之间的气隙很不均匀,从而导致激磁电流增大。激磁电流是无功电流,它的增大将使电机的功率因数降低。同时,转子上磁通不均匀,引起
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