不同类型短路故障下双馈风机短路电流分析

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1、第26卷第2期电力系统及其自动化学报Vol_26No．22014年2月ProceedingsoftheCSU-EPSAFeb．2014不同类型短路故障下双馈风机短路电流分析马越，陈星莺，余昆，蒋宇(1．河海大学能源与电气学院，南京211100；2．江苏省电力公司，南京210024)摘要：研究风电机组的短路电流特性是分析风电机组并网后电网短路电流变化的前提。基于双馈感应发电机DFIG(doublyfedinductiongenerator)的Park模型及定转子磁链守恒原理推导了机端相短路下计及撬棒(Crowbar)保护的DFIG短路电流解析表达式。根据该表达式分析

2、了DFIG短路电流特性，并从定子和转子衰减常数的角度分析可能影响短路电流的因素。利用DIgsILENr／PowerFactory仿真软件建立并网运行的DFIG单机模型，对理论分析的正确性进行了验证，还通过仿真分析了不对称短路下DFIG的短路电流特性，为进一步全面研究DFIG的短路电流特性提供参考。关键词：双馈感应电机；i相短路；短路电流；衰减常数；不对称短路中图分类号：TM715文献标志码：A文章编号：1003—8930(2014)02—0060—06AnalysisforShortCircuitCurrentofDFIG-basedWindGenerationS

3、ystemUnderDiferentTypesofShortCircuitMAYue，CHENXing—ying，YUKun，JIANGYu(1．CollegeofEnergyandElectricalEngineering，HohaiUniversity，Nanjing211100，China；2．JiangsuElectronicPowerCompany，Nanjing210024，China)Abstract：ResearchingthecharacteristicsofshortcircuitcurrentofDFIGisthebaseofanalyzin

4、gtheshortcircuitcur-rentofpowergridafterconnectingDFIGtogrid．TheapproximateexpressionofshortcircuitcurrentofDFIGconsider-ingCrowbarprotectionunderthreephaseshortcircuitlocatedatgeneratorterminalisderivedbasedonParkmodelofDFIGandtheprincipleoffluxconservation．Thenthecharacteristicsofsh

5、ortcircuitcurrentofDFIGandthefactorsthatmayaffectitwereanalyzedbasedonthisexpressionandtheattenuationconstantofstatorandrotor．Asinglegen—eratorconnectedtogridmodelofDFIGwasbuiltbyusingDIgSILENT／PowerFactory．Thesimulationresultsdemonstrat-edthecorrectnessoftheoryanalysis．Inaddition，the

6、shortcircuitofDFIGunderunsymmetricalshortcircuitwasalsosimulatedtoprovidethereferenceforfurtherresearch．Keywords：doublyfedinductiongenerator(DFIG)；three-phaseshortcircuit；shortcircuitcurent；attenuationcon-stant；unsymmetricalshortcircuit双馈型风机应具备一定的低电压穿越LVRT撬棒(Crowbar)保护是目前采用较多的保护方法，(1o

7、wvoltageride—through)能力，即在一定程度的电短路发生后撬棒保护立即将转子绕组短接，起到网电压跌落下，风机需要保持并网运行一段时间llI。限制转子电流，保护转子侧变流器的作用。然而DFIG定子侧直接与电网相连的结构使其对目前对DFIG短路电流的研究大多集中在机电网扰动尤其是电压跌落故障异常敏感。当电网端三相短路，由于DFIG定子和转子的电磁耦合，发生故障时，由于DFIG定子磁链不能突变，将出撬棒保护对DFIG短路电流也有显著影响。文献现直流分量，进而在转子侧感生出较大的电势，引[3，4]给出在故障下“转子侧电压保持不变”时计算起转子绕组过电流[2

8、1。如不采