基于定子侧新型crowbar双馈发电机低电压穿越研究

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1、电气传动2016年第46卷第7期ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.7基于定子侧新型Crowbar的双馈发电机低电压穿越研究张建华，丁磊，戴春蕾，沈浩然，于东霞（扬州大学水利与能源动力工程学院，江苏扬州225127）摘要：针对电网电压跌落时投入现有被动式转子Crowbar保护，只能实现对双馈风电机组的系统保护，而无法实现低电压穿越的不足，提出故障时在定子中串接由电感组成的新型Crowbar。首先从理论上对双馈发电机电压跌落极限下激起的电磁过渡过程进行分析计算，揭示影响电磁过渡过程的本质规律

2、。在此基础上，给出双馈发电机在电压跌落极限下新型Crowbar电感值整定方法及励磁控制策略。理论分析和仿真结果表明，新型Crowbar与控制策略相结合即使在电压跌落极限下，也能够对双馈发电机转子侧变流器提供保护，并向电网提供无功支撑，实现电压跌落极限下低电压穿越。关键词：双馈发电机；电压跌落；新型Crowbar；低电压穿越中图分类号：TM614文献标识码：AResearchofDoubly-fedInductionGeneratorLVRTBasedonStatorSideNewCrowbarZHANGJ

3、ianhua，DINGLei，DAIChunlei，SHENHaoran，YUDongxia（CollegeofWaterConservancyandEnergyPowerEngineering，YangzhouUniversity，Yangzhou225127，Jiangsu，China）Abstract:AimingatthedeficiencywhichtheexistingpassiverotorCrowbarcanonlyachievethedoubly-fedwindturbineprotec

4、tion，butcan′tachieveLVRTduringgridvoltagedrop，proposedanewtypeofCrowbarwhichwascomposedofstatorconcatenatedinductance.Firstly，analysedandcalculatedtheelectromagnetictransientprocessofthedoubly-fedinductiongeneratorundervoltagedroplimitintheory，revealedthe

5、essentialdisciplinewhichinfluencedtheelectromagnetictransientprocess.Onthisbasis，proposedthenewCrowbarinductancetuningmethodandexcitationcontrolstrategyofthedoubly-fedinductiongeneratorundervoltagedroplimit.Theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthat，

6、thenewCrowbarcombinedwiththecontrolstrategycanprotectthedoubly-fedinductiongeneratorrotorsideconverter，andprovidereactivepowersupport，realizeLVRTundervoltagedroplimit.Keywords:doubly-fedinductiongenerator；voltagedrop；newCrowbar；lowvoltageridethrough.为了提高电

7、网的安全稳定运行能力，国内外双馈感应发电机（doublyfedinductiongener-的电网公司都制定了风电场接入电网新的技术ator，DFIG）因其变流器容量小、有功和无功功率标准。新标准都要求风电场具备低电压穿越独立可调等特点在风电场中广泛应用。由于［1-2］（lowvoltageridethrough，LVRT）能力，即当电DFIG定子直接与电网相连，变流器容量小，因而网电压发生电压跌落故障时，风电场保持不脱网对电网故障特别敏感。为确保DFIG在电网电压运行，并向电网提供无功功率支撑电网电压的

8、恢故障下安全不脱网运行同时满足并网LVRT要复。我国技术标准要求当电压跌至20%额定电求，国内外学者对风电机组保护原理及其控制策［4-7］压时，风电场内的风电机组也要能够保证不脱网略进行了大量研究，大致可以分为以下两方面：［3］连续运行625ms。1）改进变流器的励磁控制策略。如文献［4］，提基金项目：国家高技术研究发展计划（863）（2012AA050214）；住房和城乡建设部研究开发项目（2016-K6-015）作者简介：