基于STATCOM雙饋風電機組高電壓穿越技術研究.pdf

1、隨著風力發(fā)電系統(tǒng)的引入，讓我們看到了解決環(huán)境污染問題的希望，在能源結構方面也不在單一化，風力發(fā)電的發(fā)展更是符合當前能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。但是，大規(guī)模的風電并網(wǎng)帶給我們機遇的同時也帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，風電并網(wǎng)故障更是時常發(fā)生，給電力系統(tǒng)提出了更加嚴格的技術要求。在電網(wǎng)故障時，風電并不能同如火電、水電等穩(wěn)定的常規(guī)電源能給電網(wǎng)提供電壓和頻率的支撐。在風電機組脫網(wǎng)之后，可能還會引起更加嚴重的大規(guī)模連鎖反應，對電網(wǎng)造成嚴重的電壓和頻率波動，威脅電

2、網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
　　當前，國內外對風力發(fā)電并網(wǎng)的研究重點僅著落于風電機組低電壓穿越部分，對風電機組高電壓穿越部分并沒有給予過多的關注。然而，過往眾多高電壓事故表明，電壓驟升故障相比于電壓跌落故障的危害更加嚴重，因而有效解決高電壓脫網(wǎng)故障已勢在必行。本文通過對雙饋風力發(fā)電機組在電網(wǎng)電壓對稱驟升下的暫態(tài)分析，給出了故障下電壓對稱跌落過補償、電壓對稱驟升的定子磁鏈過程。同時，還給出了在電網(wǎng)電壓對稱驟升下，目前大部分主流風電機組都具有

3、配備的Crowbar保護電路動作響應的結果，并在MATLAB平臺上仿真分析了在有無Crowbar保護電路下的雙饋風電機組有功、無功功率及電磁轉矩的波動，仿真結果表明，在Crowbar保護電路作用下風電機組有功、無功功率及電磁轉矩的波動更加劇烈，說明了風電機組在Crowbar保護電路單獨作用下無法完成高電壓穿越，需與硬件或控制策略配合。此外，還分別對電網(wǎng)電壓對稱驟升下雙饋風電機組的轉子電壓、電流做出了定量分析，并通過對比理論分析值與MAT

4、LAB平臺上的仿真值，對比結果可以表明理論分析與仿真分析值近似相等，說明了理論分析的準確性。
　　本文在通過對電網(wǎng)電壓對稱驟升時風電機組的暫態(tài)過程及機組動態(tài)特性的分析后，提出了采用靜止同步補償器STATCOM實現(xiàn)雙饋風電機組高電壓穿越的方案。在電網(wǎng)電壓對稱驟升的情況下，通過含STATCOM風電系統(tǒng)的控制策略吸收系統(tǒng)過剩的容性無功并補償感性無功支撐系統(tǒng)持續(xù)運行不脫網(wǎng)。在MATLAB/Simulink仿真平臺上搭建仿真模型并進行仿真，