雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)故障穿越技術(shù)研究.pdf

1、隨著風(fēng)電機(jī)組容量的不斷壯大,風(fēng)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)并網(wǎng)有越來越高的要求。而近年發(fā)生的多起風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事件,暴露了風(fēng)機(jī)不具備低電壓穿越能力(LVRT)是引發(fā)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)脫網(wǎng)事故的重要原因。為了使風(fēng)力發(fā)電能得到大規(guī)模的應(yīng)用,當(dāng)電網(wǎng)在一定范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí),要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)能向電網(wǎng)提供無功功率,直到系統(tǒng)恢復(fù),電網(wǎng)正常工作,即要求風(fēng)電機(jī)組具有低電壓穿越能力。而目前大部分故障都是不對(duì)稱電網(wǎng)故障,因此研究DFIG在不對(duì)稱電網(wǎng)故障下的控制是非常必要的。
　　本

2、文以雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象。對(duì)DFIG中網(wǎng)側(cè),轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析。討論了DFIG能量流動(dòng)關(guān)系,進(jìn)一步分析了電網(wǎng)故障對(duì)DFIG的影響。提出了在電網(wǎng)故障下DFIG的解耦控制策略,實(shí)現(xiàn)對(duì)有功,無功功率的控制。
　　在不平衡電網(wǎng)故障下對(duì)DFIG建模與控制進(jìn)行了研究。得到網(wǎng)側(cè),轉(zhuǎn)子側(cè)變換器在不平衡電網(wǎng)故障下的模型。建立了基于雙dq,PI電流控制器下網(wǎng)側(cè)變換器,轉(zhuǎn)子側(cè)變換器控制系統(tǒng)。而針對(duì)雙dq,PI電流控制器中二倍頻陷波

3、器中牽涉到時(shí)間延遲,在暫態(tài)條件下系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地解耦這一缺點(diǎn),提出了網(wǎng)側(cè),轉(zhuǎn)子側(cè)變換器主輔電流控制系統(tǒng)。對(duì)在發(fā)生不平衡電網(wǎng)故障期間,網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的功率進(jìn)行了分析。提出在網(wǎng)側(cè)變換器中采取抑制負(fù)序電流的策略,轉(zhuǎn)子側(cè)變換器中采取抑制電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生脈動(dòng)的策略。最后通過對(duì)網(wǎng)側(cè),轉(zhuǎn)子側(cè)變換器電壓跌落至75％,50%,15%分別進(jìn)行仿真。驗(yàn)證了電網(wǎng)在發(fā)生小值跌落時(shí),這兩種控制策略是可行的。
　　在電網(wǎng)發(fā)生小值跌落時(shí),依靠改進(jìn)控制策略能實(shí)現(xiàn)

4、DFIG的低電壓穿越。而當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí),僅依靠改進(jìn)控制策略是不行的,要采用增加硬件電路的方法,即Crowbar電路。分析了幾種常見的Crowbar電路原理。
　　最后在MATLAB/Simulink上建立了 DFIG的仿真模型,分別對(duì)電網(wǎng)發(fā)生單相對(duì)地短路故障,兩相對(duì)地短路故障是否采用Crowbar電路進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明當(dāng)沒有采用Crowbar電路時(shí),系統(tǒng)將有較大的波動(dòng),而在轉(zhuǎn)子側(cè)串入Crowbar保護(hù)電路后,能保護(hù)變換