不平衡电压对双馈风电机组变频器的影响

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1、不平衡电压对双馈风电机组变频器的影响刘勇(大连供电公司，辽宁大连116001)摘要：为了研究电网电压不平衡时双馈风电机组运行特性，从分析负序基波电压对交直交变频器影响入手，得出了网侧变频器的交流侧电压会产生奇数次谐波，直流侧电容电压会产生偶数次纹波分量，双馈电机的电磁转矩和定子输出有功功率出现偶数次频率的分量。负序分量会造成网侧电流畸变，恶化电能质量。关键词：双馈风力发电机组；负序电压；二倍频波动中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1002—087X(2014)02—0352—03Analysisofd

2、ouble—fedwindgeneratorinverterimpactedbynegativesequencevoltageLIUYong(DalianPowerSupplyCompany,DalianLiaon咄』16001，Chma)Abstract：Inordertoanalyzethedouble-fedwindgeneratoroperatingcharacteristicimpactedbygridimbalancevoltage．theAC—DC—ACinvertorimpactedbynega

3、tive—sequencefundamentalvoltagewasstudiedfirstly．OddtimeharmonicsofACsidevoltagewereproduced．AndeventimewasproducedbytheDCsidevoltage．EventimesofelectromagnetictorqueandstatoroutputofactivepowerwilIoccurwhicharecausedbythegridvoltageimbalance．Negativesequenc

4、ecomponentofgridvoltagecouldcausegridsidecurrentdistortion，worseningthepowerquality．Keywords：double-fedwindgenerator：negativesequencevoltage；secondharmonicwave随着能源危机和温室效应等全球性题的日趋凸，利用反转同步坐标系中的完整数学模型，推导和分析了不平衡电网清洁无污染的风能发电已成为了一种有效的解决措施。特别是电压条件下双馈电机定子输出瞬时有功功率和无功

5、功率的绀2006年的《可再生能源法》颁布以来，中国的风电事业得到了成。文献[10]在研究双馈感应电机数学模型的基础卜，分析了不飞速发展㈣，大型风电场接连涌现。如何研究整个电场的并对称电网电压条件下双馈电机定子输出瞬时仃功、无功功率的网运行与电网的相互影响，以及系统发生短路故障情况下风电组成。通过引入二倍电『舣J频率陷波器，使定子开关频率直接功场的暂态运行特性等，这对整个电力系统的安全稳定运行尤为率控制。重要[3-5】。单相接地短路时会出现典型的不对称故障，而电网发1理论分析生单相接地故障时会引入不平衡电压，特别

6、是负序电压。文献假设电网电只包含正序基波电和负序基波电压，电网[6]指出了由于双馈感应电机的负序阻抗远远小于正序阻抗，即的瞬时电压[eaebeo]可表示为：使较小的不平衡电压也可以产生较大的不平衡电流。史献[7]采用对称分量理论进行分析，揭示了电网不平衡电网频率波动的COS(~t+∞1原因；感应电机个电磁量的正序、负序分量分别以同步旋转速c。s(∞f+一—27[=_I)+c0s(∞H度向正、反方向旋转，凶此在同步旋转坐标系中，正序分体现为直流量，负序分量则体现为二倍频率的交流量，正序、负序分c。s(⋯)c。s(

7、)j量间的相互作用导致电机的转矩以二倍电网频率波动。文献[7]式中：和分别为电网A相正、负序基波电卡』J相角，上标指出不平衡电流会导致电磁转矩、有功功率和无功功率以二倍P、／／分别表示正、负序量。电网顿率波动。文献[8]建立了电网电压不平衡工『兄下双馈感应变换到dq同步坐标系中，有：电机在正序、负序同步旋转坐标系中的正序、负序完整模，推导了电网电压不平和个况下双馈感应电机电磁转矩、定子有c：尺t臼[]+cR一臼[耄](2)功功率和无功功率的表达式，在此基础上设计了双电流控制器，分别在正序、负序同步旋转坐标系下实

8、现对转子电流的控制。文献[9]提出了不平衡电网电压条件下双馈异步电机在正、收稿日期：2013—06—02为两相静止坐标变换矧㈣=]、作者简介：21J~(1986-)，男。湖北省人。硕士，主要研究方向为电力设备检修维护。20142Vo1．38No．2352式中：为直流电容电压2次纹波幅值；A为正序开关量的()I—sc。s臼1分别为正序、负序同步旋转坐标变换基波幅值；为3次谐波电压初相角。