電壓跌落時雙饋電機電磁暫態(tài)過程仿真與分析.pdf

1、全球氣候變化和能源供應安全是當今世界面臨的嚴峻挑戰(zhàn)，大力開發(fā)可再生能源是應對這兩大挑戰(zhàn)的重要途徑。風力發(fā)電是目前主要的可大規(guī)模商業(yè)化應用的可再生能源，雙饋感應式風力發(fā)電機(doubly-fed induction generator，DFIG)因其具有優(yōu)良的發(fā)電運行性能，在目前的風力發(fā)電中得到了廣泛的應用。在面對常見的故障類型如電網電壓跌落時，其獨特的結構導致風電機組對電網波動極為敏感。因此研究DFIG在電壓跌落故障時的暫態(tài)響應，提高風

2、電機組的低電壓穿越能力(low voltage ride through，LVRT)具有很重要的意義。本文的主要研究內容包括:
　　首先，針對雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)定子側直接與電網相連，轉子側通過變流器與電網相連的特殊結構，介紹了其變速恒頻的基本工作原理，從等效電路出發(fā)，在基本電磁方程式的基礎上，推導了同步兩相旋轉坐標系下的DFIG5階數學模型和3階數學模型;其次，在MATLAB/SIMULINK平臺上搭建了相應的風力發(fā)電系統(tǒng)模型，對建

3、立在兩種模型上的DFIG在電網電壓跌落故障下的暫態(tài)過程進行了仿真研究，結果表明DFIG的5階數學模型在電壓跌落時的暫態(tài)響應更為清晰和細致，能更精確地表征其在電壓跌落時的暫態(tài)響應過程;傳統(tǒng)控制策略下的DFIG在電網電壓恒定時具有良好的輸出性能，但在電網電壓跌落故障下會造成暫態(tài)響應波動過大，制約其低電壓穿越運行的不利影響，為此提出了在網側變流器進行負載電流的前饋補償控制，在轉子側考慮定子電流變化，對轉子電壓參考量進行補償的改進控制。仿真結果