雙饋感應發(fā)電機接入配電網(wǎng)的三相短路電流特性及峰值評估.pdf

1、雙饋感應發(fā)電機(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)以其靈活的控制性能,在風力發(fā)電中應用廣泛。電網(wǎng)發(fā)生短路時DFIG機端電壓下降,在定子繞組產(chǎn)生沖擊電流,對于大部分商用 DFIG機組,須在轉(zhuǎn)子側(cè)接入合適的撬棒電阻,以保護DFIG和實現(xiàn)低電壓穿越運行。短路電流計算是電網(wǎng)規(guī)劃和保護的基礎,短路故障將會對電網(wǎng)及設備產(chǎn)生沖擊,特別是電氣設備動穩(wěn)定性校驗和確保含DFIG電網(wǎng)中斷路器遮斷容量的合理配置時,都須對電

2、網(wǎng)故障后DFIG短路電流峰值進行估算,因此準確地計算出短路電流的峰值尤為重要。本文主要內(nèi)容如下:
　?、俑鶕?jù)DFIG矢量模型,推導撬棒保護動作前后的DFIG定轉(zhuǎn)子電流解析式。當配網(wǎng)故障后撬棒保護未動作時,考慮轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制對轉(zhuǎn)子電流的調(diào)節(jié)作用,利用轉(zhuǎn)子電壓和轉(zhuǎn)子變流器輸出電壓指令方程,求解轉(zhuǎn)子電流二階微分方程,推導撬棒保護未動作時DFIG的三相短路電流解析式;而撬棒保護動作后,考慮撬棒電阻計算定子磁鏈直流分量,提出將DFIG定子

3、磁鏈直流分量歸算至轉(zhuǎn)子側(cè)形成靜態(tài)等值電路,以此推導撬棒保護動作時DFIG的三相短路電流解析式。
　?、诨贒FIG定子三相短路電流時域表達式,提出DFIG接入配電網(wǎng)的三相短路電流峰值評估方法。根據(jù)撬棒保護動作前的轉(zhuǎn)子電流表達式,研究不同功率控制下的轉(zhuǎn)子電流峰值對撬棒保護的影響,提出撬棒判別依據(jù);針對撬棒動作后分析近端和遠端故障時不同撬棒電阻對短路電流暫態(tài)直流分量、暫態(tài)周期分量和強制分量的影響,利用DFIG轉(zhuǎn)子運動方程,提出計及轉(zhuǎn)速