双馈型风电系统电网故障不间断运行研究

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1、《电气自动化)2ol1年第33卷第5期新能源发电控制技TheNewEnergyPowerControITechnolog双馈型风电系统电网故障不间断运行的研究党存禄富有民周明星(1．兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050；2．甘肃省工业过程先进控制重点实验室，甘肃兰州730050)摘要：为保护变频器，需要采用Crowbar装置在电压跌落时为转子浪涌电流提供通路，并限制转子电流增大，在电压恢复时抑制电压骤升。因此提出了一种Crowbar控制策略，能有效抑制转子过电流、直流母线过电压，并可向电网注人无功电

2、流以帮助电网电压的恢复。测量结果表明了控制方式能使双馈型感应发电机(DFIG)在大幅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：双馈型感应发电机电压跌落Crowbar电路低压穿越[中图分类号]TM711；TM614[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)05—0037一o4Doubly—fedTypeWindPowerSystemtheResearchoftheGrid’SFfaultinRidingThroughtheGridDangCunlu‘GongYoumin

3、ZhouMingxing(1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China；2．KeyLaboratoryofAdvancedControlforIndustrialPr0cessesinGansuProvince，LanzhouGansu730050，China)Abstract：ToprotectACexcitationconve~er，itisnecessary

4、tolimitthehighinrushrotorcurrentandprovideabypassforitviaaCrowbarconnectedtotherotorwindings．Inthispaper，anovelCrowbarcontrolstrategyisproposedtolimittheovercurrentintherotorandtheovervohageoftheDCbus．Moreover，acapacitivecurentisinjectedintothegridtoassisttherec

5、overyofthegridvoltage．SimulationresultsprovethatwiththiscontrolstrategytheDFIGisabletoridethroughthemoreseveredvoltagedips；therebytheoperationreliabilityofDFIGsetscanbeeffectivelyimproved．Keywords：doublyfedinductiongenerator(DFIG)voltagedipsCrowbarcircuitlowvolt

6、ageridethrough(LVRT)0引言为了研究双馈型感应发电机(DFIG)定子电压跌落，需要知道暂态数学模型]。由于电网电压跌落情况下双馈型感应发风力发电在整个电力生产中所占的比重越来越大，因此风电机(DFIG)系统转子电路被Crowbar电路短路，利用电路的叠加电系统对电网的影响已经不能忽略，提高双馈型感应发电机原理对双馈发电机转子短路情况下定子电压跌落情况进行分析，(DFIG)在外部电网故障下的不间断运行能力变得更加重要。在定子三相电压对称骤降的过程可以看作在定子端突然加一组与电网故障中，电网电压跌落是最常

7、见的一种，研究双馈型感应发原端电压方向相反、幅值为跌落幅值电压的过程。转子回路被简电机(DFIG)在这种故障下的行为特性，提高其对这种故障的适化为短路状态。定子短路电流的空间矢量i为应能力，已成为目前国内外风电技术研究的热点问题。电网规范i=i∞+i1(1)要求，当电网发生故障如电压跌落时，风力发电系统需要保持与一定子电压跌落前定子稳态电流的空间矢量；电网的连接，只在故障严重时才允许离网，这就要求风力发电系i。一定子端突然加反向的三相电压时所产生的定子电流空统具有较强的低电压穿越(LVRT)能力,2,3J。间矢量；本文

8、针对2MW变频器的功率管(IGBT)爆炸情况，重新对双设定子电压的空间矢量为=一”，在转子坐标系馈感应发电机的定子电流暂态变化的DFIG数学模型进行分析，中，u：Use=一”，则定子跌落前的电流矢量为对变流器的控制方式进行设计，并在双馈电机的转子侧加入了i=u／(R+∞)=一m一‘／(R+．)(2)Crowbar电路，使得在电网电