双馈风电系统低电压故障保护方法研究

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1、研究与开发双馈风电系统低电压故障保护方法的研究张梅李先允2吉同舟王书征2(1．南京师范大学电气与自动化学院，南京210042；2．南京工程学院电力工程学院，南京211167)摘要提出一种基于串联动态制动电阻(SDBR)的低电压主动保护方法，在电网故障时吸收由于电网电压跌落引起的不平衡功率，保证故障期间双馈风电机组不脱网运行。分析SDBR对DFIG的暂态影响，提出SDBR的投切控制策略。根据低电压穿越(LVRT)规范对无功功率的要求，研究转子侧变流器无功补偿控制方式。利用PSCAD／EMTDC仿真平台，建立基于SDBR的双馈风

2、电系统仿真模型，对三相对称故障时DFIG的低电压穿越能力进行仿真研究。仿真结果表明，串联动态制动电阻能够有效的抑制定、转子过电流，限制直流母线过电压，从而提高DFIG的低电压穿越能力，保证风电系统的不脱网运行。关键词：双馈风电系统；低电压穿越；串联动态制动电阻(SDBR)；控制策略；无功补偿StudyontheProtectionMethodofWindTurbinebasedonDoubleFedInductionGeneratorinLowVoltagesZhangMeilLiXianyun23iTongzhouiWan

3、gShuzheng2(1．SchoolofElectrical＆AutomationEngineering，NanjingNormalUniversity,Nanjing210042；2．CollegeofElectricalEngineering，NanjingInstituteofTechnology,Nanjing211167)AbstractAnewprotectionofinsertsseriesdynamicbraking．resistor(SDBR)isproposed．TheSDBRdissipatesthe

4、over—activepowercausedbythevoltagedroptoensureuninterruptedoperationofDFIG．ThetransienteffectofDFIGwasanalyzed．TheswitchingcontrolstrategyofSDBRviabusvoltagestabilitydomainwasproposed．AccordingtotheLowVoltagefaultthrough(LVRT)requirementforreactivepower,thecontrolo

5、freactivepowerwasresearched．Thesimulationresultinpowersystemcomputeraideddesignandelectromagnetictransientincluding(PSCAD／EMTDC)showthatSDBRcaneffectivelyhelptoimprovetheterminalvoltageofDFIGandlimittheover—currentofstator／rotorandtheover—voltageofDCbus，whichcanimp

6、rovethetransientstabilityofDFIGinthree—phasefault．ItalsoprovedthattheSDBRguaranteesthestableoperationofwindpowersystem．Keywords：doublefedinductiongeneration(DFIG)；Lowvoltageride-through(LVRT)；seriesdynamicbrakingresistor(SDBR)；controlstrategy；reactivepowercompensat

7、ion随着风力发电装机容量在电网中所占比例不断于自身结构的特点，DFIG对电网故障尤其敏感电网提高，电网发生故障时大规模风电机组脱网将会严发生故障时，定子电压的突变引起定子磁链振荡，重影响电力系统的稳定性【1】。DFIG的定子直接与电定子电流随之增大。由于定子与转子的耦合关系，网相连，转子通过双PWM变流器与电网相连。转会引起转子电流的增大。过大的转子电流流过直流子侧变流器实现对有功功率和无功功率的控制，为母线会导致直流母线电压升高。因此，电网故障时发电机提供励磁。另外，转子变流器可以把风速波对DFIG保护方法的研究是十分有

8、必要的，以保证动或阵风产生的功率波动转化成风轮的动能，再平风电机组在电压跌落时能够保持不脱网运行ll。】。滑地转换为电能注入电网，降低了对齿轮箱的冲击对于DFIG低电压故障穿越的解决方法主要从和注入电网的闪变，提高风电机组的出力效应。由控制策略和增加硬件辅助设备两个方面来实现。硬江苏省产学