直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)故障下低電壓穿越能力研究.pdf

1、在傳統(tǒng)化石能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的壓力下，近年來(lái)新能源的發(fā)展十分迅速。風(fēng)能作為發(fā)展成熟的新能源，得到了政府、市場(chǎng)和科研各方面的青睞。在風(fēng)電比例較高的情況下如果發(fā)生故障后風(fēng)力發(fā)電機(jī)組退出運(yùn)行會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成諸多不利影響。因此隨著風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中穿透率逐漸提高，各國(guó)相繼對(duì)風(fēng)電機(jī)組的故障穿越能力提出了新的要求。根據(jù)我國(guó)的《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，風(fēng)電場(chǎng)必須保證機(jī)組具有低電壓穿越能力，即在電網(wǎng)發(fā)生電壓跌落時(shí)風(fēng)電機(jī)組保持并網(wǎng)運(yùn)行，在

2、需要時(shí)向電網(wǎng)提供無(wú)功支持，幫助電網(wǎng)恢復(fù)。直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以其能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、并網(wǎng)控制簡(jiǎn)單、支撐電網(wǎng)能力強(qiáng)，在風(fēng)電市場(chǎng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　本文以直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，基于直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析和系統(tǒng)建模，研究了直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越技術(shù)。通過(guò)MATLAB/Simulink平臺(tái)在電壓跌落情況下對(duì)直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行了一系列仿真，低電壓穿越控制策略得到了驗(yàn)證。
　　首先對(duì)風(fēng)力機(jī)

3、的工作方式、運(yùn)行特性和最大功率跟蹤的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行詳細(xì)的討論，接著建立了發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型并分析其空間矢量調(diào)制技術(shù)，得出機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器的矢量控制策略，仿真驗(yàn)證了網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器控制策略的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。
　　當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，為了保證直流側(cè)電壓的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要采取一些措施來(lái)消除故障的影響。本文深入分析了基于改進(jìn)控制策略和增加硬件電路的幾種保護(hù)措施。對(duì)增加網(wǎng)側(cè)變流器有功電流，投入Crowbar電路和調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行了仿