基于分段变目标控制的限流型双馈风电场连续故障穿越研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51907134
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0704.电力系统与综合能源
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Cascading trip-off of wind farms adjacent to HVDC caused by commutation failure has been one of the most severe problems with the development of wind farm cluster. Research on complex fault disturbance ride through is an important work to ensure the safety and stability of the wind power integrated power system. This project will research on the following scientific issues: 1.Mapping mechanism between key parameters of wind turbines and the multi-dimensional characteristics of recurring faults. 2. Synergy mechanism among decoupling and segmentation of the disturbance process and variable aim control strategy. Based on the aforementioned challenges, the project first presents a quantitative description of the recurring fault ride through failure mechanism based on the mapping relationship between the varying of key parameters of wind turbines and the fault characteristics. Then decoupling model of complex recurring fault process from the perspective of fault process segmentation will be established. Meanwhile the condition boundary of control system involving in the segmentation variable aim coordination mechanism is ascertained. Finally, an adaptive control scheme for recurring fault ride through of wind farms will be proposed, which considers the optimal reactive power support allocation and hardware & software coordination. Research results will provide theoretical basis and technical support for coordination control driven by recurring fault ride through capability enhancement while wind power cluster integration, and thus effectively promote the development of the wind power grid adaptability.
高压直流故障导致直流近区风电机组连锁脱网事故已成为集群风电发展过程中不容忽视的严重问题之一,研究适用于复杂故障扰动的穿越控制,是保障风电系统并网安全稳定的重要内容。本项目围绕“连续故障多维特征与风电机组关键参数映射关系刻画问题”和“扰动过程解耦与分段变目标控制协同作用机制问题”两个关键科学问题展开研究。研究风机关键参数变化与连续故障特征映射关系定量刻画方法;提出从连续故障扰动分段角度出发的复杂连续故障过程解耦和分段变目标协调机制的控制边界条件确定方法;进而提出连续故障穿越下考虑无功优化分配支撑的软、硬件协调风电场连续故障穿越控制方案。研究成果将为风电集群发展中连续故障穿越能力提升驱动的协调控制提供理论与技术支撑,有效推进风电机组并网适应性工作的发展。

结项摘要

针对集群式风电在高压直流故障引发的连续暂态电压扰动下存在的连锁脱网风险,本项目围绕“连续故障多维特征与风电机组关键参数映射关系刻画问题”和“扰动过程解耦与分段变目标控制协同作用机制问题”两个关键科学问题展开研究。. 本项目首先通过分段线性解耦等效的方法,分析了连续故障扰动下双馈风电场动态响应特性,指出由于电磁响应的叠加作用机制,连续电压扰动可能造成DFIG过压过流的多次增大,对风机的暂态冲击比单一事件型电压扰动更加严重,风电机组在扰动后期有更大的脱网风险。. 其次,对低高电压连续扰动下的DFIG定子磁链、转子感应电势以及撬棒电路触发后的转子电流表达式进行了推导和分析,根据Crowbar触发后的DFIG转子电流时域表达式,提出一种在电压连续扰动工况下防止直流母线过压的Crowbar阻值选择方法。. 基于前述理论分析成果,最后提出了多种低高电压连续扰动下的DFIG限流方案,包括基于转子串联阻抗的DFIG连续穿越方案、基于变流器重构的DFIG定子电压补偿方案、定子侧外接串联变压器的DFIG动态限流方案以及基于转子侧储能系统的连续故障穿越方案。搭建了实验平台并验证了部分理论研究。. 本项目共发表与录用标注SCI/EI论文13篇,授权中国发明专利5项。基于本项目研究内容进一步扩展,项目负责人郑子萱获国家自然科学基金面上项目资助。本项目研究成果对于认识风机在复杂连续暂态电压扰动下的响应特性,保障扰动下的风机安全稳定运行提供了理论依据与技术支撑,可有效推进风电机组并网适应性工作的发展,为加快高比例新能源的未来新型电力系统的推进提供指导。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(5)
Enhancing low-voltage ride-through capability of PMSG based on costeffective fault current limiter and modified WTG control
基于经济高效的故障限流器和改进的WTG控制增强PMSG的低压穿越能力
  • DOI:
    10.1016/j.epsr.2020.106358
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Electric Power Systems Research
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Chunjun Huang;Zixuan Zheng;Xianyong Xiao;Xiaoyuan Chen
  • 通讯作者:
    Xiaoyuan Chen
基于超导磁储能和变流器重构的DFIG连续故障穿越方案
  • DOI:
    10.16081/j.epae.202204007
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    电力自动化设备
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑子萱;宋东徽;杜凯健;肖先勇;谢琦
  • 通讯作者:
    谢琦
Cooperative strategy of SMES device and modified control for cost-effective fault ride-through enhancement and power smoothing of 10 MW class superconducting wind turbine
SMES装置与改进控制的协作策略,用于10 MW级超导风力发电机的经济有效的故障穿越增强和功率平滑
  • DOI:
    10.1063/1.5143565
  • 发表时间:
    2020-05
  • 期刊:
    Journal of Renewable and Sustainable Energy
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Chunjun Huang;Zixuan Zheng;Xianyong Xiao;Xiaoyuan Chen
  • 通讯作者:
    Xiaoyuan Chen
Enhancing HVRT Capability of DFIG-based Wind Farms Using Cooperative Rotor-Side SMES Considering Blocking Fault of LCC-HVDC System
考虑LCC-HVDC系统闭锁故障,利用转子侧协同SMES增强双馈风电场的HVRT能力
  • DOI:
    10.17775/cseejpes.2020.01690
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    CSEE Journal of Power and Energy Systems
  • 影响因子:
    7.1
  • 作者:
    Qi Xie;Zixuan Zheng;Xianyong Xiao;Chunjun Huang;Jiaqu Zheng;Jie Ren
  • 通讯作者:
    Jie Ren
Coordinated Fault Ride Through Method for PMSG-Based Wind Turbine Using SFCL and Modified Control Strategy
使用 SFCL 和改进控制策略的 PMSG 风力发电机协调故障穿越方法
  • DOI:
    10.1109/tasc.2021.3103730
  • 发表时间:
    2021-11
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Applied Superconductivity
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Qi Xie;Zixuan Zheng;Chunjun Huang;Tingting Dai
  • 通讯作者:
    Tingting Dai

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直流故障下大规模风电送端系统暂态电压响应机理与引导式防御机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
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  • 项目类别:
    面上项目
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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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