电网故障不脱网运行的研究.pdf

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1、第45卷第8期电力电子技术Vo1．45，No．82011年8月PowerElectronicsAugust2011电网故障不脱网运行的研究张明光，林冠吾，宫有民，张磊(兰州理工大学，电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050)摘要：为保证电网运行安全．需要采用自身的控制策略来抑制轻微电网电压跌落，主要是在故障下对网侧和机侧变换器的控制策略进行调整。即在严重电网跌落时，采用Crowbar装置在电压跌落时为转子浪涌电流提供通路．并限制转子电流的增大。在电压恢复时抑制电压骤升。此处提出一种Crowbar控制策略，能有效抑制转子过电流、直流母线过电压，并可向电网注入无功电流以帮

2、助恢复电网电压。测量结果表明此控制方式能使双馈感应发电机(DFIG)在电压跌落故障下实现不间断运行，有效提高了DFIG风电机组运行的可靠性。关键词：双馈感应发电机：电压跌落；低电压穿越中图分类号：TM31文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2011)08—0054-03TheGrid’SFaultinRidingThroughtheGridZHANGMing—guang，LINGuan—WU，GONGYou—min，ZHANGLei(LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Toensur

3、ethesafeoperationofd，it’Snecessarytolimittheslightseveregridvoltagedips，themainistoadjustd—sideandmotor—sideconverter’Scontrolstrategyinlowvoltageemergencyconditions．Inseveregridvolt-agedips．it’snecessarytolimitthehighinrushrotorcurrentandprovideabypassforitviaaCrowbarconnectedtotherotorw

4、indings．AnovelCrowbarcontrolstrategyisproposedtolimittheovercurrentintherotorandtheovervoltageoftheDCbus．Moreover，acapacitivecurrentisinjectedintothedtoassisttherecoveryofthegridvoltage．Thesimulationresultsprovethatwiththiscontrolstrategythedoublyfedinductiongenerator(DFIG)isabletoridethr

5、oughthemoreseveregridvoltagedips，therebytheoperationreliabilityofDFIGsetscanbeimprovedeffectively．Keywords：doublyfedinductiongenerator；voltagedips；lowvoltageridethough1引言2DFIG系统的控制策略在电网故障中，电网电压跌落是最常见的一图l为变速恒频DFIG风力发电系统原理图。种．研究DFIG在此状况下的行为特性，提高其对为研究电网故障下的双PWM控制策略。建立同这种故障的适应能力，已成为目前国内外风电技步转

6、速旋转d，q坐标系下的DFIG网侧变换器术研究的热点问题。电网规则要求，当电网发生如的电压方程和定子、转子的电压方程：电压跌落的故障时。风力发电系统需保持与电网fucd=Rjg+￡gdig／dt+jwlLjg+lfg，1、的连接．甚至还要向电网提供无功功率，支持电网＼CdUJdt=pjUk—PU矗=irP0Uk—恢复．只在故障严重时才允许离网，这就要求风力fⅡ=Rj+mdfdt+jwl发电系统具有较强的低电压穿越(LVRT)能力『l_。{U=尺+rdiJdt+jw(ITI／+o-L~i)十(2)这里针对转子侧变换器和直流侧电容在电网【(Lm2／L)(di

7、10／dt)故障

8、时容易损坏的情况．对双PWM变换器的控式中：／．／为电网电压矢量；i为网侧变换器输入电流矢制策略进行设计改进，使得电网在较轻故障时．通量；U为网侧变换器交流侧电压矢量；，分别为网侧、转子侧变换器的输出、输入功率；为定子励磁电流矢过自身的控制策略来抑制：在严重故障时，在量；为滑差电角度；H，l

9、分别为定、转子端电压矢量；is，DFIG的转子侧加入Crowbar电路．来抑制电网大f为定、转子绕组电流矢量；为定磁链矢量。值故障时的情况，保证系统安全运行。定稿日期：2011—05一l7作者简介：张明光(1971一)，男，甘肃民勤人，教