考虑撬棒保护和残压的DFIG短路电流实用计算方法及应用.pdf

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1、瓣第47卷第4期F{=IVoI．47．No．42014年4月l

2、I·：IADr．2014考虑撬棒保护和残压的DFIG短路电流实用计算方法及应用王耀函，刘辉2，刘吉臻1，吴林林2北电力大学控制与汁算机工程学院，北京102206；2．华北电力科学研究院有限责任公司，北京100045)摘要：IU网艇路故障可能导致双馈风电机组过电流保护动作，定量分析故障对机组短路电流的影响对于机的『氐}乜穿越钉承要意义、根据电网发生对称短路故障时双馈风电机组的暂态定、转子磁链关系。研究虑fJ【端戏F的双馈电机定子短路电流特性在短路电流特征分析中考虑转子侧撬棒(crowbar)保JrJ

3、的投人策略．推导⋯双馈风电机组发牛对称故障时的短路电流实片j计算方法．讨论机组参数对短路电流特的影I】¨将汁算}．j脱场低电f氍穿越试验测试数据进行比对，验证计算方法的实用性。关键词：蚁馈风电机：低穿越；撬棒保；暂态电流分析中图分类号：．rM7I1：

4、rM614文献标志码：A文章编号：1004—9649(2014)04—0134．05电0引言暂念等效I乜路·tt定转等效阻抗的政变．史献『6—力7‘撬棒IU阻．他的选取进行1分析这些弓’炎J发电机Il1．变速·卜1频蚁馈异步虑撬棒保护的义献研究时简似设故障发，1瞬发lL(‘Iou1)lvf(I(Ju(．ti‘)n

5、gPnrattl1．．DFIG)二C借问撬棒立划投入．忽略r撬林保护电路的投入策州速范¨范、对励磁变频器容量需求小、可独略对暂态电流特的影l向、州x)j／几J功率以及成小低等优点．成为兆钊‘对t述研究rl1仃在的不．_水艾存弓‘虑敞绒风J发fU机组的主流机之一I·I障期间机端残，的同}f’r也虑t．rt，wtIaI-投入策略对然．随行电I舣】刈’风电机乡¨并网性能要求的定子}乜流年吁态特性的影响、通过对舣馈风机电¨i／f断抛I岛．I)I；机端路故障时暴露}fJ承受跌过程『11暂忿电气系的分析．传统解析法冲．能J弊端电短路敞障会引起风电机的批础上号虑}乜压跌后贱

6、J1，J影响．将敞障发转侧的大电流尚电．造成风电机组脱网．生后的定子电流变化开作是DFI(；暂念等效n三路给d3．『卅定，带来小利影lI『IJ．零输入响J与零状态响成的叠l『Jll：根椭c-row[，aI'投针埘I)FIG暂念特进行分析．可以为JxL机入策略确定暂念等效电路的切换时刻．进获褂配抛供没计依据．是近期风电研究的热点适川下风电机低电压穿越现场试验的定f暂念题电流表达式、艾l{iJcI21感心电机暂态分析删沦的)老础I，最后心JH某风机低电穿越试验数据f1辫：例．⋯I)I1’I(；的定牟々绕纰暂念电流的计算力’法、埘上述计算力‘法的效性进行验征．许分{

7、=『i=机fl『}发力‘法Jf没仃虑机端残对I)FIG姬路电流参数对暂态特lq的影响．的响史献1此砌将机端钱f等虑到暂念磁链变化过lf·进行分析，义献f41则汀次摊1DFIG电压跌落暂态特性分析将I)¨fI磁惭念过程处娜为川状态的叠加．扶r·j机端戏Jli情的定转严暂念电流汁为研究DFIG在l乜电深度跌敞障F的牟吁斡：‘法然．以I义献jf未弩虑撬棒(¨)wbar)态特性．首先需要建系统暂态数学模型12．8I、¨扣’，电路披入埘DH(氪路电流的影响义献『51步速旋转由坐标系lflDFIG欠肜式的电J『_fi、磁指⋯．敝障n1J橇伴护电路投入会引起DFIG链方程如

8、下收稿日期：20l4．0l—IO作者简介：I!(1988一)，，』lJ尔渚城人，硕t研究生，从事风力发电建模与控制研究E—mail：ncepuwyh@I63．corn134第4期王耀函等：考虑撬棒保护和残压的DFIG短路电流实用计算方法及应用故障发生后的定子电流变化可以看做是DFIGl。+dQ,／,s+J(1)暂态等效电路的全响应，包括以so、ro为初值、lI+(It+j衰减时间常数为：、=等所对应的零输入fs=s+Ljr响应分量及以、沙为稳态值和充电时间常数(2)【=m／+，J为、Tr=所对应的零状态响应分量。将式中：U、M为定、转子电压；尺、R为定、转子电

9、阻；i、i为定、转子电流；、为定、转子其代入式(3)获得故障暂砖态过程中定子电流表达式磁链；为同步角速度，OJs]ip=一为定、转子转如下差角速度；L=+￡，L=+，、为定、，，￡皓t=—二手了{e—+Au(1一e—)cos(o)st)卜转子漏感，￡为定转子互感。“，e可得DFIG暂态等效电路如图1所示。kskrle—COS(COst)+△M(1一e—)COS(O)st)]】(8)由于COS(~Ost)为周期分量，计算时可假设f=f，㈩=eo~t，∈(-'iT，)。套用某双馈式异步风机参数：定子电阻R=4．18mFt，转子电阻R：3．24mr2，定子漏感L=图

10、1双馈异步发电机暂态等效电路0．357