雙饋感應風力發(fā)電機組低電壓穿越技術(shù)的研究.pdf

1、　　隨著風力發(fā)電裝機容量日益增加，這種清潔能源引發(fā)的事故越來越嚴重。進入 2011年，西北電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、東北電網(wǎng)都相繼爆發(fā)了風力機組大規(guī)模脫網(wǎng)的事故。事故原因分析結(jié)果顯示，主要原因是絕大多數(shù)雙饋感應風力發(fā)電機組都不具備低電壓穿越能力。為此，本文對雙饋感應風力發(fā)電機組的低電壓穿越技術(shù)展開研究。
　　首先基于雙饋感應發(fā)電機組及其雙PWM控制器的數(shù)學模型，根據(jù)傳統(tǒng)的空間矢量控制策略，建立起系統(tǒng)的仿真模型。仿真分析了當電網(wǎng)電壓跌落時

2、雙饋電機及其控制系統(tǒng)各電氣量的暫態(tài)電磁反應。通過對仿真結(jié)果的分析總結(jié)，本文選擇當電網(wǎng)電壓小幅跌落時采用不添加硬件的控制策略下的低電壓穿越技術(shù)，當電網(wǎng)電壓深度跌落時采用主動式Crowbar電路以維持雙饋機組持續(xù)并網(wǎng)運行。
　　當電網(wǎng)電壓小幅跌落時，對網(wǎng)側(cè)變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器建立精確的數(shù)學控制模型，并且轉(zhuǎn)子側(cè)采用定子磁鏈定向和網(wǎng)側(cè)采用定子電壓定向策略。這種控制策略通過控制變流器輸出電流對各電氣量的故障分量進行高速動態(tài)補償，以達到低

3、電壓穿越的目的。
　　針對電網(wǎng)電壓深度跌落時只通過控制策略已經(jīng)不能保證雙饋風電機組的并網(wǎng)運行，本文提出采用轉(zhuǎn)子側(cè)主動式 Crowbar 保護電路的方法，即當轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)過流時，迅速投入Crowbar電路，以快速衰減由電壓跌落引發(fā)的定子磁鏈振蕩和轉(zhuǎn)子繞組的電流。最后，本文對其他影響 Crowbar 電路保護效果的因素如風速、無功輸出、撬棒電阻的投切時機等也進行深入仿真分析。
　　最后設計了有繼電器開關控制的基于電阻形式