双馈型风电低电压穿越特性分析及撬棒保护模糊优化设计

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51207002
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0706.电力电子学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

In recent years, With the developments in wind power generation system, the wind generators tripping resulted from the grids voltage decline has become a major obstacle in the large scale development of wind power generation. In this plan, the transition process and crowbar protection of doubly-fed wind power generator low voltage ride-through are taken as the research objects. By considering the flux saturation and skin effect, the precise mathematical model of doubly-fed wind power generator under Low voltage fault is established and system operating characteristic of low voltage ride-through is analyzed. On this basis, based on fuzzy set theory, according to restrained conditions of engineering in low voltage ride-through, such as the stator and rotor current, DC bus voltage, reactive power, etc, the fuzzy set of crowbar resistance value and switching time are established. A fuzzy objective function (including the reasonable range of converter, DC bus, reactive power, and system mechanical shock), called as satisfaction level for practical engineering applications is proposed, and the symmetry fuzzy optimization method for solving the objective function is given. The crowbar protection designed in this way aims to enhance the whole safety of the system, improve low voltage ride-through ability of wind turbines and reduce adverse impacts on district grid voltage stability with large-scale crowbar switching of wind farms.
近年来,随着风力发电规模和风电机组容量不断增大,电网低电压故障引起风电机组解列成为制约风电产业大规模发展的主要瓶颈。本项目拟以双馈风力发电低电压穿越过渡过程及转子撬棒保护为研究对象,考虑磁链饱和及肌肤效应对风电系统暂态影响,建立精确的故障状态下机组数学模型, 分析暂态响应时风电系统运行特性。在此基础上,基于模糊集理论,根据低电压穿越时定转子电流、直流母线电压、机组无功功率等的工程约束要求,建立撬棒电阻值及撬棒投切时间模糊限制集,提出以安全性(包括变流器,直流母线,机组无功功率,系统机械震荡等的合理范围)为综合指标的模糊优化多目标函数,采用对称模糊优化方法进行求解。以此设计的撬棒保护旨在增强系统故障状态下机组整体安全性,降低风电场在撬棒保护大范围投入后对电压稳定性的不良影响,提高双馈风电低电压穿越能力。

结项摘要

低电压穿越是双馈风力发电机组大规模稳定发展的关键技术,而撬棒保护是提高低电压穿越能力的有效方法之一。本项目对双馈风电机组低电压穿越的暂态过程及转子侧撬棒保护电路进行了理论和实验研究。针对电网电压跌落时定转子电流冲击极易导致双馈电机磁路饱和问题,探讨了主磁路及漏磁路饱和对低电压穿越过程中定、转子电流暂态特性的影响,得出主磁路饱和对系统暂态响应特性影响较小;而漏磁路饱和在拓展低电压穿越过程中系统稳定裕度的同时增加了暂态响应的幅值,不利于双馈机组的安全运行。针对转子侧撬棒保护,首次提出了撬棒电阻多目标模糊优化控制,根据转子电流、电压及撬棒投入后双馈电机从电网吸收的无功功率的工程约束范围建立了撬棒电阻模糊限制集和目标函数,采用遗传算法对该目标函数进行求解得到最优电阻值,从而使双馈风电机组在低电压穿越过程中获得了较高的整体安全裕度及较快的故障电压恢复性能。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(5)
专利数量(0)
Asymmetrical Fault Ride through based on Predictive Current Control in Wind Power Generation System
风力发电系统基于预测电流控制的不对称故障穿越
  • DOI:
    10.19026/rjaset.6.4191
  • 发表时间:
    2013-06
  • 期刊:
    Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li Yuren;Zhang Junli;Zhang Zhihui;Fu Longfei
  • 通讯作者:
    Fu Longfei
无差拍控制的PWM变换器电压矢量序列优化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    四川大学学报(工程科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张军利;李玉忍;薛梦娇;徐建龙
  • 通讯作者:
    徐建龙
基于转子串联电阻的双馈风力发电机低电压穿越
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    电力自动化设备
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张文娟;马浩淼;张国慨;张飞鸽
  • 通讯作者:
    张飞鸽
Multi-objective Fuzzy-optimization of Crowbar Resistances for the Low-Voltage Ride-through of Doubly Fed Induction Wind Turbine Generation Systems
双馈感应风力发电系统低电压穿越的撬棒电阻多目标模糊优化
  • DOI:
    10.6113/jpe.2015.15.4.1119
  • 发表时间:
    2015-07-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF POWER ELECTRONICS
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Zhang, Wenjuan;Ma, Haomiao;Qu, Yang
  • 通讯作者:
    Qu, Yang
双馈风力发电低电压穿越撬棒阻值模糊优化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    中国电机工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马浩淼;高勇;杨媛;张文娟
  • 通讯作者:
    张文娟

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其他文献

Facile route for fabricating Co(OH)2@WO3 microspheres from scheelite and its environmental application for high-performance peroxymonosulfate activation
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  • DOI:
    10.1016/j.jclepro.2022.130714
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Journal of Cleaner Production
  • 影响因子:
    11.1
  • 作者:
    张文娟;刘静欣;谭杰;余慧敏;刘许旸
  • 通讯作者:
    刘许旸
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  • 发表时间:
    2017
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
    张文娟;赵娟;黄华兵;赖娜娜;唐硕;杨军
  • 通讯作者:
    杨军
人胚肺成纤维细胞衰老过程中P66Shc启动子区组蛋白修饰变化
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
    庄志雄
中国老年人的失能水平和时间估计——基于合并数据的分析
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
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  • 作者:
    张文娟;魏蒙
  • 通讯作者:
    魏蒙

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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