雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)的研究.pdf

1、隨著風(fēng)力機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電容量的增大，這種清潔能源所引發(fā)的事故也越來越嚴(yán)重。進(jìn)入2011年，西北電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、東北電網(wǎng)都相繼爆發(fā)了風(fēng)力機(jī)組大規(guī)模脫網(wǎng)的事故。事故原因分析結(jié)果顯示，主要原因是絕大多數(shù)風(fēng)力機(jī)組都不具備低電壓穿越能力。本文針對(duì)目前風(fēng)力機(jī)組主力機(jī)型——雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(DFIG)的低電壓穿越技術(shù)展開研究。
　　首先通過研究雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其雙PWM控制器的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)傳統(tǒng)的空間矢量控制策略，建立起仿真模型。仿真分析了當(dāng)電網(wǎng)

2、電壓跌落時(shí)雙饋電機(jī)及其控制系統(tǒng)各電氣量的暫態(tài)電磁反應(yīng)。通過對(duì)仿真結(jié)果的分析總結(jié)，本文選擇當(dāng)電網(wǎng)電壓小幅跌落時(shí)采用不添加硬件的改進(jìn)控制策略的低電壓穿越技術(shù)，當(dāng)電網(wǎng)電壓深度跌落時(shí)采用主動(dòng)式Crowbar電路以維持雙饋機(jī)組的持續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行。
　　當(dāng)電網(wǎng)電壓小幅跌落時(shí)，本文深入分析傳統(tǒng)控制策略缺乏暫態(tài)控制能力的原因，然后分別針對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器建立更加精確的數(shù)學(xué)控制模型，充分考慮到電壓跌落時(shí)的暫態(tài)過程，提出改進(jìn)型的控制策略。這種控制

3、策略通過控制變流器輸出電流對(duì)各電氣量的故障分量進(jìn)行高速動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以達(dá)到低電壓穿越的目的。
　　當(dāng)電網(wǎng)電壓深度跌落時(shí)，這種改進(jìn)型的控制策略已經(jīng)不能保證雙饋風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行。本文采用轉(zhuǎn)子側(cè)主動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路的方法，即當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)過流時(shí)，迅速投入Crowbar電路，以快速衰減由電壓跌落引發(fā)的定子磁鏈震蕩和轉(zhuǎn)子繞組的電流。由于Crowbar電路中電阻值過大會(huì)引起直流母線過電壓的問題，過小又會(huì)延長(zhǎng)Crowbar電路投入時(shí)間，影