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风电变流技术 多物理场耦合 ★ 5.0

基于实测数据的直驱风电机组谐波特性分析及建模方法

Harmonic Characteristic Analysis and Modeling Method of Direct-Drive Wind Turbines Based on Measured Data

作者 张磊 · 孙媛媛 · 李亚辉 · 张帆 · 刘洋 · 李立生
期刊 电力系统自动化
出版日期 2025年1月
卷/期 第 49 卷 第 3 期
技术分类 风电变流技术
技术标签 多物理场耦合
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 新型电力系统 实测数据 直驱风电机组 谐波建模 风电集群 张磊 孙媛媛 李亚辉 张帆 刘洋 李立生 电力系统自动化 Automation of Electric Power Systems
版本:
随着新型电力系统发展,风电等新能源广泛应用,其并网过程中因电力电子器件开关特性产生谐波,大规模并网时设备间交互加剧谐波问题。为此,提出一种基于实测数据的风电机组谐波特性建模方法。首先,明确各频次谐波特性的关键影响因素,建立简化的谐波特性分析模型;其次,结合实际风电集群拓扑,构建聚合谐波模型,量化机组间耦合影响及单体与集群的关联关系;最后通过实验分析直驱机组谐波特性,并经仿真验证所提模型的准确性,有效提升了风电集群谐波建模精度。
随着新型电力系统的发展,以风力发电为代表的新能源被广泛使用,受电力电子器件开关特性的影响,风电机组并网时不可避免地产生谐波,在大规模并网时,风电集群设备间的交互影响进一步加剧谐波问题.为此,提出了一种基于实测数据的风电机组谐波特性建模方法,用于分析实际工程中风电机组的谐波特性.首先,明确了不同频次谐波特性的关键影响因素,提出了风电机组的谐波特性分析模型,简化了风电机组谐波建模的整体过程.其次,结合实际风电集群拓扑结构,建立了风电集群聚合谐波模型,明确了风电机组之间的谐波交互影响程度,量化了计及风电机组间耦合影响的单体与集群的关联关系.最后,通过实验分析了直驱风电机组的谐波特性,通过仿真验证了集群聚合谐波模型的准确性,提高了风电集群建模的准确度.
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SunView 深度解读

该研究对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。文中基于实测数据的谐波建模方法,可直接应用于我司ST系列储能变流器和风电变流器的谐波抑制设计。特别是在大规模新能源并网场景下,该方法有助于优化产品的LCL滤波器设计,提升谐波控制精度。通过引入设备间谐波耦合分析,可为PowerTitan等大型储能系统的多机并联控制策略提供优化思路。这对提升阳光电源产品在弱电网条件下的并网性能,以及满足日益严格的电网谐波标准具有积极意义。