雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)單相不對(duì)稱(chēng)低電壓穿越的研究.pdf

1、隨著風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的容量不斷增大，風(fēng)電場(chǎng)跟電網(wǎng)之間的彼此影響逐漸顯著，特別是電網(wǎng)發(fā)生電壓跌落時(shí)。為使接入電力系統(tǒng)的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化，世界各國(guó)都依據(jù)各自情況制定了與風(fēng)電機(jī)組有關(guān)的輸電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范。
　　目前對(duì)DFIG的LVRT技術(shù)的探討主要集中在電網(wǎng)對(duì)稱(chēng)故障中，不過(guò)在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中，電網(wǎng)不對(duì)稱(chēng)故障產(chǎn)生的幾率更加大（單相接地故障為70％，兩相接地故障為15％，相間故障為10％，三相故障為5％），故本文分析單相不對(duì)稱(chēng)故障。研究其單相不對(duì)稱(chēng)電壓跌落下

2、的電磁過(guò)渡階段特性，且提出有效的控制策略，使其滿(mǎn)足低電壓穿越要求。
　　為了便于研究DFIG在發(fā)生單相不對(duì)稱(chēng)電壓跌落時(shí)的特性，在對(duì)DFIG的結(jié)構(gòu)和基本原理研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了單相不對(duì)稱(chēng)電壓跌落下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。并通過(guò)將電流作為變量的形容DFIG電磁暫態(tài)過(guò)程的狀態(tài)空間方程，根據(jù)疊加原理將單相不對(duì)稱(chēng)電壓跌落的暫態(tài)過(guò)程等效成穩(wěn)定運(yùn)行以及定子側(cè)加不對(duì)稱(chēng)反向電壓運(yùn)行兩種工況的疊加。進(jìn)而根據(jù)拉普拉斯變換及其逆變換推導(dǎo)得到了DFIG在發(fā)生單相不

3、對(duì)稱(chēng)電壓跌落故障時(shí)的定轉(zhuǎn)子電流dq分量的解析結(jié)果。根據(jù)DFIG轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的保護(hù)要求，通過(guò)坐標(biāo)變換研究了單相電壓跌落故障下DFIG定、轉(zhuǎn)子各相電流的解析表達(dá)式;根據(jù)電壓跌落故障下，DFIG必須向電網(wǎng)提供無(wú)功支撐的LVRT要求，對(duì)單相壓跌落故障下DFIG的電磁轉(zhuǎn)矩及輸出的有功功率和無(wú)功功率的暫態(tài)特性進(jìn)行解析研究。研究結(jié)果表明，暫態(tài)特性與DFIG轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁電壓有關(guān)，對(duì)暫態(tài)特性的影響最大的是諧波分量。為此建立了在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓可調(diào)下，單相不對(duì)稱(chēng)

4、電壓跌落下DFIG的狀態(tài)空間方程，并對(duì)電流、電磁轉(zhuǎn)矩和功率的暫態(tài)特性進(jìn)行研究。以此為基礎(chǔ)，提出了通過(guò)控制DFIG轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁電壓以抑制諧波分量為目的的LVRT控制策略，通過(guò)電流暫態(tài)特性的研究，給出控制電壓的解析結(jié)果。并進(jìn)一步對(duì)該控制策略下DFIG在LVRT時(shí)的定轉(zhuǎn)子電流、電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率進(jìn)行研究。
　　在理論研究的基礎(chǔ)上，基于Matlab仿真平臺(tái)以及DFIG單相不對(duì)稱(chēng)LVRT數(shù)學(xué)模型，搭建了DFIG單相不對(duì)稱(chēng)LVRT的仿真模型。理