永磁直驱风电机组低电压穿越技术仿真分析

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1、第31卷第4期能源技术V0lI31No．42010年8月ENERGYTECHNOLOGYAug．2010永磁直驱风电机组低电压穿越技术的仿真分析吴素娟。张新燕。，孙远军。(1．新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐830008；2．西安交通大学电气工程学院，西安陕西710049；3．独山子乙烯厂电气车间，新疆独山子833600)摘要：随着电力电子技术的发展，永磁直驱风电机组的并网运行的发展前景看好。为了提高永磁直驱风电机组在电网故障下的低电压穿越能力，可以在直流侧增加了卸荷电路。通过对永磁直驱风电机组的建模和仿真，表明直流侧增加了卸荷电路可以有效提高直驱永磁风电机组的

2、低电压穿越能力。关键词：电网；永磁直驱风电机组；低电压穿越，卸荷电路中图分类号：TK82文献标志码：A文章编号：1005—7439(2010)04—0205—05AnalysisontheLowVoltageRideThroughTechnologiesofPermanentMagnetDirect-drivenⅥndTurbineWUSu-jnan。ZHANGXin-yant-，SUNYuan-jan·。(1．ElectricalEngineeringCollegeofXinJiangUniversity，XinJiangUrumqi830008。China；2

3、．ElectricalEngineeringCollegeofXI’anJiaoTongUniversity，Xi’anShan~710049，China；3．ElectricworkshopofethyleneplantinDushanzi，XinJiangDushanzi833600，China)Abstract：Withthedevelopmentoftheelectricpowerelectronictechnology，thePMSGoperatinginthegridhavetheverygoodprospecLToimprovetheLVRTOFPM

4、SG，wecanaddaunloadingcircuittotheCDside，TomodelandsimulinkthePMSC~。wecanconcludethataddingaunloadingcircuittotheCDsidecaneffectivelyimprovetheLVRTOFPMSG．Keywords：Grid；PMSG；LVRT；unloadingcircuit在带有大规模并网运行的电网中，电网一旦发的是双馈感应电机(DFIG)，DFIG的低电压穿越技生故障，风机的运行状态将对整个电网的稳定性带术受到很大关注并且取得了不少成果。直驱式风力来很

5、大影响。电压跌落是电网故障经常遇见的问发电系统(PMSG)因受技术制约过去应用不多，但题，电网电压跌落时风电机组为了实现自我保护一是随着电力电子技术的不断发展，直驱式风力发电般会立即解列，当风电在电网中占有较大比例时，这系统需要的电力电子变换装置已经不再成为难以克种解列不但会增加电网恢复运行的难度，甚至还会服的问题，与DFIG系统相比，PMSG不需要最容易导致故障的进一步恶化，因此要求并网风电机组在发生故障的齿轮箱，系统中无电刷和滑环，因此运行更可靠，应用前景看好『1]，但是关于直驱式风力发电电网发生短路故障时能够实现低电压穿越运行，并系统的低电压穿越技术，目前文

6、献有关报道不多。且在电网故障切除后风电机组能够迅速恢复正常运本文将介绍一种提高直驱式风力发电系统的低电压行，帮助电网恢复正常工作。在并网风力发电系统穿越技术的方法：在直流侧增加卸荷电路。通过对中，目前的变速恒频风力发电系统中应用得比较多永磁直驱风电机组的建模和仿真，表明直流侧增加基金项目：国家自然基金课题(50767003)，风电预测50867004，了卸荷电路可以有效提高直驱永磁风电机组的低电教育厅项目XJEDU2007105。压穿越能力。吴素娟等：永磁直驱风电机组低电压穿越技术的仿真分析1PMSG的低电压穿越技术电压跌落幅度较小输出电流增大后还在限流值以内时不

7、必投入卸荷电路，网侧变流器仍然可保持直流电网发生故障引起电压跌落，会给风电机组带侧电压稳定；但当电网电压跌落幅值较大时，由于网来一系列暂态过程(如转速升高、过电压和过电流侧变流器对直流侧电压的调节作用有限，此时必须等)，当风电在电网中占有较大比例时，机组的解列投人卸荷电路保证电网故障对风电机运行不产生太会增加系统恢复难度，甚至使故障恶化。因此目前大影响。新的电网规则，要求当电网发生短路故障时风力发图2和图3是常见的直流侧增加卸荷负载保护电机组能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功电路[5]，其中前者的卸荷电阻通过功率器件与直流功率支持电网恢复直到电网恢复正常；这个

8、过程被侧连