风力发电机组低电压穿越的控制策略.pdf

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1、第36卷第2期黑龙江电力V01．36No．22014年4月HeilongjiangElectricPowerApr．2014风力发电机组低电压穿越的控制策略范武智，任妍，辛鹤(1．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012；2．国网北京经济技术研究院，北京100052；3．吉林电子信息职业技术学院，吉林吉林132021)摘要：针对风力发电机组并网后出现的电网电压跌落状况，分析了风力机组运行特性，建立了飞轮储能单元数学模型。提出了一种新的低电压穿越控制策略，即低电压穿越协调控制策略。基于PSCAD／EMTDC对电网电压不同深度跌落的2个算例进行仿真，其结果验证了该控制策

2、略的有效性和正确性。关键词：风电机组；直驱永磁；低电压穿越；飞轮储能；控制策略中图分类号：TM315文献标志码：A文章编号：1002—1663(2014)02—0107—06ControlstrategyforwindturbinelowvoltageridethroughFANWuzhi．RENYan，XINHe(1．SchoolofElectricalEngineering，NortheastDianliUniversity，Jilin132012，China；2．StateBeijingEconomicResearchInstitute，Beijing100052，

3、China；3．JilinElectronicInformationOccupationalTechnologyCollege，Jilin132021，China)Abstract：Accordingtothegridvoltagedropaftergridconnectedwindturbines，analysestheoperatingcharacteris—ticsofwindturbine，extablishedthemathematicalmodelofflywheelenergystorageunit．PutforwardakindofnewLVRTcontr

4、olstrategies．namelythelowvohageridethroughcoordinatedcontrolstrategy．Simulation2examplesofdvoltagedropdifferentdepthbasedonPSCAD／EMTDC，theresultsverifythevalidityandcorrectnessofthepro—posedcontrolstrategy．Keywords：windturbines；direct—drivenpermanentmagnetic；lowvoltageridethrough；flywheel

5、energystorage；controlstrategy在“十二五”规划中，新能源和可再生能源继续应速度较慢，所以对跌落较深、持续时问较长的电被作为战略性新兴产业的重要内容。在这种大背网电压跌落低电压穿越效果不理想。文献[9]提出景下，中国的风电总装机容量将进一步增加。随着了一种将发电机减出力、卸荷电阻和桨距角控制相风力发电在电网供电中所占的比例逐渐提高，要求结合的控制方法。直流侧电容电压超过其上限，卸并网后的风电机组应具备一定的低电压穿越能荷电阻即投入运行，此方法过分依赖卸荷电阻去消力_lJ。否则，当电网发生故障后，风力发电机组将耗多余的功率，对设备的散热性能提出了较

6、高的要大面积脱网，对电网的稳定会造成巨大的影求_】。因此，本文在综合已有直驱永磁发电机组低响_2-3J。目前，已有大量文献针对直驱永磁风力发电压穿越方法的基础上，提出了一种新的低电压穿电机组的低电压穿越运行能力进行分析研究。文越控制策略，实现直驱永磁风力发输电系统的低电献[4—6]提出，电网电压跌落时，通过网侧变流器压穿越。该控制策略监测直流电容电压，当电压超运行在STATCOM模式对电网进行无功支撑，或在过阈值时，控制器快速做出响应，避免直流电容过直流侧并联卸荷电阻、储能装置等构成直流侧电压，提高设备运行安全性。Crowbar保护电路，提高直驱型风电机组的低电压1风力机

7、运行特性分析穿越能力。文献[7—8]提出了一种减少发电机出力和桨距角控制相结合的控制方法。因桨距角响在直驱永磁风力发电系统中，风力机将捕获的风能转化成转动势能去带动永磁发电机工作。风收稿日期：2013一l1—28。作者简介：范武智(1986一)，男，在读硕士研究生，主要研究方向为风力机捕获的风能的大小跟发电机转速和桨距角有电机组建模与运行控制。着密切的关系。·108·黑龙江电力第36卷风力机从空气中捕获的风能方程为当飞轮系统处于加速储能状态时，飞轮电机作电动机运行，电机驱动飞轮转动，飞轮相当于电机P=—积C(卢，A)(1)的负