雙饋感應(yīng)發(fā)電機低電壓穿越的控制策略研究.pdf

1、變速恒頻雙饋感應(yīng)發(fā)電機是當今中小型風電場的主流機型，其具有能量轉(zhuǎn)換效率高、勵磁換流器容量小等優(yōu)點。隨著風電裝機容量日益增大，風力發(fā)電機與電網(wǎng)的交互影響日益凸現(xiàn)。研究雙饋感應(yīng)發(fā)電機的暫態(tài)特性，分析其對電網(wǎng)影響，這對保證風電機組并網(wǎng)的可靠運行具有極大的意義。本文基于PSCAD/EMTDC平臺，以雙饋發(fā)電系統(tǒng)作為研究對象，針對電網(wǎng)發(fā)生電壓驟降時風電機組暫態(tài)響應(yīng)以及低電壓穿越不間斷運行等問題進行研究。本文研究工作如下:
　　 在同步旋轉(zhuǎn)

2、參考坐標下針對雙饋發(fā)電系統(tǒng)，建立了風電機組的空氣動力學模型、機械傳動裝置系統(tǒng)模型、換流器模型。在這些模型基礎(chǔ)上分析了電網(wǎng)電壓驟降時雙饋感應(yīng)風力發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)過程，最后分析比較了兩種典型電網(wǎng)電壓驟降情況下雙饋電機的暫態(tài)響應(yīng)情況。
　　 采用計及定子勵磁電流暫態(tài)過程的精準DFIG模型，基于定子磁鏈矢量控制原理，提出電網(wǎng)電壓小幅驟降時雙饋發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越控制策略，包括轉(zhuǎn)子側(cè)和網(wǎng)側(cè)控制策略，通過仿真驗證了模型的正確性與控制策略的可行

3、性。
　　 分析了主動IGBT型Crowbar裝置的拓撲結(jié)構(gòu)以及在電網(wǎng)驟降時其作用，當電網(wǎng)大幅驟降時進行Crowbar投切策略的仿真研究，通過與無保護下的機組運行特性對比分析，驗證了Crowbar保護的有效性，實現(xiàn)了電網(wǎng)故障時基于Crowbar的雙饋感應(yīng)風力發(fā)電機的低壓穿越運行。
　　 最后分析了電網(wǎng)不對稱故障時對雙饋感應(yīng)電機的影響，在對稱分量法的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了雙饋感應(yīng)電機的正、負序數(shù)學模型以及定子輸出有功、無功和電磁轉(zhuǎn)矩