雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越的技術(shù)研究.pdf

1、交流勵(lì)磁雙饋感應(yīng)發(fā)電（Doubly fed induction generator,DFIG）系統(tǒng)與永磁直驅(qū)同步發(fā)電系統(tǒng)(Permanent magnet synchronous generator,PMSG)是目前主流的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，DFIG系統(tǒng)具有調(diào)速范圍寬、發(fā)電效率高、有功和無(wú)功功率可獨(dú)立調(diào)節(jié)、所需勵(lì)磁變頻器容量較小等優(yōu)點(diǎn)。但因其定子繞組直接并網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)非常敏感，小容量勵(lì)磁變換器控制能力有限，抗電網(wǎng)電壓波動(dòng)能力不佳

2、。隨著全球風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增大，故障期間的風(fēng)力機(jī)運(yùn)行特性對(duì)電網(wǎng)影響愈加顯著，如果風(fēng)電場(chǎng)不具備故障穿越能力，會(huì)造成大面積風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)。目前國(guó)內(nèi)外大多關(guān)注于對(duì)低電壓穿越（Low voltage ride through,LVRT）的研究，并且取得了一定的科研成果。然而對(duì)于電網(wǎng)電壓驟升情況下的故障研究，還沒(méi)有準(zhǔn)確的理論分析和相應(yīng)的控制策略，提高風(fēng)電機(jī)組的高電壓穿越（High voltage ride through,HVRT）能力具有重要意義。

3、
　　針對(duì)目前大多數(shù)DFIG系統(tǒng)采用了增加Crowbar電路實(shí)現(xiàn)LVRT的基礎(chǔ)上，為提高DFIG系統(tǒng)HVRT能力，建立了計(jì)及定子勵(lì)磁電流變化的數(shù)學(xué)模型；針對(duì)定子側(cè)發(fā)生三相電網(wǎng)對(duì)稱(chēng)電壓驟升故障，以定子磁鏈角度推算出轉(zhuǎn)子側(cè)暫態(tài)電流的最大估算值，根據(jù)暫態(tài)電流的估算值與直流側(cè)額定母線電壓，確定系統(tǒng)Crowbar電路的電阻取值范圍?；贛atlab/Simulink仿真平臺(tái)，分析不同Crowbar電路的退出時(shí)間和阻值對(duì)DFIG系統(tǒng)HVRT的

4、影響。研究表明，為防止電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)轉(zhuǎn)子Crowbar電路再次動(dòng)作，采取電網(wǎng)電壓故障切除以后，Crowbar電路再退出的控制方案；在約束范圍內(nèi)，Crowbar電路阻值增大有利于加速暫態(tài)電流衰減，提高DFIG系統(tǒng)HVRT能力。
　　對(duì)于DFIG系統(tǒng)未采用增加Crowbar電路實(shí)現(xiàn)LVRT的情況，常規(guī)實(shí)現(xiàn)HVRT是以DFIG的三階模型為基礎(chǔ)，忽略勵(lì)磁電流的暫態(tài)過(guò)程，基于的傳統(tǒng)矢量PI控制設(shè)計(jì)，電網(wǎng)發(fā)生高電壓故障時(shí)，控制性能不佳。為提高