应用STATCOM与Crowbar提高风电场低电压穿越能力.pdf

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1、第51卷第7期电测与仪表VO1．5lNo．72014年4月10日ElectricalMeasurement&InstrumentationApr．10，2014应用STATCOM与Crowbar提高风电场低电压穿越能力吴方劫，张文豪，柯联锦(1．国网北京经济技术研究院，北京100052；2．河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心，南京210098)摘要：为满足并网风电机组在电网电压在一定范围内瞬间跌落时不脱网运行，通过分析DFIG电压跌落时的暂态过程，建立一种基于STATCOM和Crowbar的低电压穿越控制策略。STATCOM采用恒电压控制策略，

2、适当地调节交流侧输出的幅值和相位，以提供满足系统电压稳定的无功功率；Crowbar电路的投切，对转子电流或直流侧电压滞环比较来控制，以卸荷多余能量并保护变流器，从而实现低电压穿越。最后，在PSCAD／EMTDC平台建立了DFIG的LVRT仿真模型，结果表明：该策略使DFIG在电压跌落较深情况下具备了低电压穿越能力。关键词：双馈感应风机；STATCOM；Crowbar；低电压穿越；PSCAD／EMTDC中图分类号：TM93文献标识码：B文章编号：1001—1390(2014)07—0033—06ImprovementoftheWindFarmLowVolt

3、ageRideThroughCapabilityBasedonSTATCOMandCrowbarCircuitWUFang-jie，ZHANGWen．hao，KELian-jin(1．StatePowerEconomicResearchInstitute，Beijing100052，China．2．ResearchCenterforRenewableEnergyGenerationEngineering，MinistryofEducation，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)Abstract：Tomeetthegr

4、idcoderequirementsonwindturbinegeneratorslowvoltagefaultridethrough(LVRT)capa—bility．acontrolstrategywithintegratingSTATCOMandCrowbarcircuitisproposedtokeepLVRTcapabilitythroughan—alyzingthetransientofDFIG．STATCOMadoptsaconstantvoltagecontrolstrategy，adjustingtheamplitudeandphase

5、oftheACsideoutputappropriatelybyconstant—voltagecontroltoprovidereactivepowertorecoverthesystemvoltage．TheswitchofcrowbarcircuitiscontrolledbythehysteresisoftherotorcurrentorDCvoltagetodumpthesuperabundantenergyandprotectpowerinverter．Finally，DFIGandLVRTsimulationmodelisestablish

6、edonPSCAD／EMTDC，theresultofwhichshowsthatthestrategymakesLVRTcapabilityavailableforDFIGundersharpvoltagedipcase．Keywords：DFIG，Crowbar，STATCOM，LVRT，PSCAD／EMTDC0引言制电路J。文献[3]建立了计及定子绕组动态过程由于风电具有节约电力系统运行成本、无污染的双馈风力发电机(DFIG)的精确数学模型，在改等优点，近年来在许多国家得到了快速发展。随着进的矢量控制策略的基础上进行了双馈风力发电大规模风电并网，当

7、电网发生故障时，因自身保护会机的LVRT仿真研究；从改进变流器的控制策略实导致风电机组大面积解列，对电力系统的稳定性运现LVRT，但只适用于电压小幅跌落情况，当电网发行危害极大，所以电网在故障情况下的运行变得尤生严重故障情况下，很难实现LVRT，必须增加硬件为重要，电网导则要求风电机组在电网电压跌落期控制电路。文献[4]讨论了Activecrowbar投入是间应具备低电压穿越能力¨。在以检测到转子侧出现过电流，其切出时刻以转子双馈感应风机具备有功和无功功率独立控制、侧电流恢复到正常值，但其并未讨论在其切出时刻可变速运行及励磁变流器容量小等特点，已成为使对

8、电网的影响，也未讨论在切出时刻所吸收的无功用最广泛的变速恒频风力发电机组的首选机