关键字 |
热电厂FSWTs DGS,州长控制、无功补偿、负载脱落 |
介绍 |
由于温室气体的排放,环保法规的电力业务重组,以及最近发展小规模发电的主要驱动因素是能源领域的一个新时代,大部分增加电能需求满足通过分布式资源的广泛安装或所谓的“分布式发电系统”。DGS促进发电在接近负荷中心。因此,DGS可以给商业消费者各种选项在更大范围的高可靠性,低价格的组合。DGS在短时间可以操作模式或在一个坐落在微电网模式。在坐落的操作模式,DG单元由一个分布系统的集群形成保持临界荷载的可靠性,主要是当公用事业供应不可用。 |
电力系统的行为主要是由发电机连接到它的行为和交互。当风力发电普及率的增加其对电力系统的影响也会增加。这导致仔细研究风力发电机的电力系统的稳定性。不仅可再生发电单元,而且增加利用DGS的电力电子设备改变了电力系统特征。一些文献表明,最近越来越多的大型系统停电,因为电压崩溃引起的无功功率不足,而不是频率下降[1]。除了风力涡轮机(WTs)的感应发电机更敏感比传统同步发电机电压,所以一个感应发生器WT更容易受到电压扰动。 |
传统的系统防护方案,如频率下甩负荷(UFLS)或低压loadshedding (UVLS),可能不够快速响应扰动后改变电力系统[1,2]。提出了一些自适应策略在文献[3]。然而,这样的自适应策略可能还存在一些问题,例如,在[3]中,集中UFLS控制系统遇到的问题控制命令传输延迟。此外,这种传统的减载方案不适合稳定定速异步发电机在干扰(FSIG)的出世。理想DGS应具备兼容性和灵活性的特点,确保系统可以在网格连接或独立操作。 |
尽管变速双馈感应发电机(DFIG)——基于风力涡轮机是最受欢迎的现在,许多定速induction-generator-based风力涡轮机(FSWTs)早期仍在安装操作,因此它仍值得研究固定速度基于异步发电机风力涡轮机。 |
本研究提出了一种快速的控制和保护策略,使FSWTs涉及dgs反应及时,避免不受欢迎的断开连接的出世,这可能是由于发电机超速保护。 |
坐落DGS的速度控制策略 |
速度控制策略打算维持平衡的生成和加载在一个坐落DGS提示的方式。主要代单位FSWTs和热电厂。 |
答:快速控制策略 |
在这项研究中,最初DGS热电厂和三个和三个FSWTs连接到网格,如图1所示。发生后的故障在电网方面,DGS坐落永久。稳定在孤岛的DGS, DG单元和加载需要重新调整,根据系统状态恢复平衡。 |
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这个快viz.控制策略主要包括两个方面一代控制和甩负荷。一代的活跃和无功功率控制由控制热电厂和FSWTs。如果这是不可避免的,我们必须去卸载。甚至这应该基于一个优化的优先表。这些方面的详细描述在以下部分中给出。 |
b .代控制 |
代控制一个坐落DGS热电厂的控制主要的一代。它包含三个关键操作: |
我控制模式转变: |
因为FSWTs没有进一步的有功功率和无功功率控制能力,热电厂发电控制中的主要控制对象。一旦发现DGS的孤立化,热电厂的控制模式应该从控制方式1转向控制模式2,如图2所示 |
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控制方式1是实现当DGS集成与主电网。控制模型,有功功率控制是功率高频下垂控制;无功功率控制是功率因数控制。 |
控制方式实现2当DGS坐落从主电网。控制方式2,有功功率控制是π(比例积分器)控制、无功功率控制电压控制,但是如果有一个以上的有功功率可控的发电机,这些发电机可以利用的只有一个PI控制器,其他的可以选择PI反馈控制器[4]。 |
二世。热电厂的释放保留一代: |
DGS孤岛效应后,由于损失从主电网有功功率和无功功率交换,DGS保留一代应该立即调整自适应和能力。保持电压和频率在所需的范围内,生成的有功功率和无功功率应该与消费平衡。因此,可调单位应该释放保留代满足DGS的可能的力量不足。 |
有功功率控制实现热电厂的州长控制,如图3中所描绘的一样,参数公关的参考单位,Kc是环境温度负载极限及其最大值都是1.0。 |
如果保留一代被释放,公关和Kc需要增加,甚至成1.0释放最大化代预订。 |
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对于热电厂无功功率控制,IEEE交流发电机整流器励磁系统提供# 2 (AC2A)[5]简化在图4中,是利用。参考电压调节器(Vr)从1.0调整控制模式1 - 1.2控制模式2,为了释放热电厂的无功功率。 |
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三世。无功补偿: |
尽管热电厂的调整代DGS孤岛效应检测后立即执行,调整过程仍然需要一定时间,也就是说,几秒钟。假设有几个FSWTs DGS的汽车,他们都是基于感应电机,对无功功率不足,他们都敏感。在这段时间里,只要一看到WTs”和电动机的端电压可能不会恢复足够稳定FSWTs和电动机。因此一旦检测到电压不足,无功补偿操作应该执行,也就是说,并联电容器共产党应该打开。中国共产党的实现位置位于网格和DGS的断开点。实施时间是决定的时候FSWTs的终端电压恢复到一个峰值,这可能仍低于1.0聚氨酯。的无功补偿量,实现中国共产党,由无功功率不足,决定的QDef DGS,因为孤岛效应。 |
c .卸载 |
如果备用功率容量总统小于电力不足Pdef,然后卸载命令必须发布。的负荷总量来摆脱请给出 |
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如果不止一个负载脱落,负载的优先级是由客户决定的信息管理系统(LMS),例如,客户的付款,他们的社会的重要性,他们的经济特点等。具有相同优先级的负载,负载脱落的顺序取决于负载特性。负载较小的dP / dV, dQ / dV, dP / df, | dQ / df |可能提早脱落,负荷更大的dP / dV, dQ / dV, dP / df、| dQ / df |以后可能会脱落。这样一个甩负荷序列应预设。 |
PSCAD / EMTDC实现 |
为了演示快速控制策略的有效性,PSCAD / EMTDC[6]用于电力系统仿真。 |
FSWT模型: |
三个FSWTs都额定为600千瓦,0.69 kV。机械转矩[7]制定如下 |
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ρ是公斤/立方米的空气密度,R是m的风力涡轮机半径,风力涡轮机转子面积平方米,vwindis米/秒的风速和Cq扭矩系数[7]。 |
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Cp是功率系数,可以由(4)表示,[8]泵比λ |
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CHP模型: |
在3.3 MW热电厂三个都是额定,4.5 MVA, 20 kv。调速是通过结合pf下垂控制模型和PI控制(CHP)或PI反馈控制(对所有其他热电厂)控制模式2。 |
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在这里,我们可以看到,在孤岛效应随着pf下垂控制另外PI控制的想法出现在我脑海里。同样,热电厂为其他我们可以看到πFig7反馈。 |
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励磁机,我们使用AC2A类型模型与电力系统稳定器PSS2B可用。CHP生成器可以Fig.8所示。 |
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加载组: |
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负载group1由八个负载如图9所示。他们命名为1.1到1.8从左到右他们有不同的动态特性,给出了在表3。 |
总体DGS PSCAD / EMTDC: |
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仿真结果和讨论 |
在研究场景中,假设风速在额定风速16 m / s,和three-phase-ground故障发生在12个年代,在主电网。故障持续150毫秒后,DGS是坐落在12.15 s。然后,DGS会支持其本地负载与自己的后代,也就是三个WTs热电厂和三。快速控制策略应用于稳定DGS。仿真运行约30砂各节点电压和力量。 |
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![图像](//www.cheescube.com/articles-images/IJAREEIE-1185-g019.gif) |
的结果,很明显,系统的电压稳定非常快速(< 1秒)。在这里最后的稳定电压小于1 pu、电压敏感负荷减少和甩负荷情况下不考虑。我们只考虑最简单的情况下,验证控制策略。 |
结论和未来的工作范围 |
速度控制策略,提出了DGS的各种组件在PSCAD / EMTDC模型和系统模拟演示快速控制策略。在这个场景中,我们还没有开始卸载操作。未来的工作可以包括详细的卸载操作,我们可以寻找协调控制,自动化系统稳定。 |
引用 |
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