永磁直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究.pdf

1、隨著新能源的崛起，風(fēng)電在電網(wǎng)中的比例不斷增長，風(fēng)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的依賴及影響也越來越深。風(fēng)電比例較高的電網(wǎng)中，若風(fēng)電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓跌落期間脫網(wǎng)將對電網(wǎng)造成不利影響，所以并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)應(yīng)具備故障運(yùn)行能力，直到故障清除。
　　 本文圍繞永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越問題展開研究，對主流低電壓穿越技術(shù)進(jìn)行了深入分析探討，并通過仿真驗(yàn)證了主要理論研究成果的正確性。
　　 首先，對全球風(fēng)電發(fā)展的背景與現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)與闡述，進(jìn)而概括

2、說明了電網(wǎng)電壓跌落對并網(wǎng)風(fēng)電這一風(fēng)電主要應(yīng)用途徑產(chǎn)生的主要不良影響，并對國內(nèi)外低電壓穿越相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了分析，總結(jié)出量化要求。
　　 其次，研究了永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分，包括風(fēng)力機(jī)、雙PWM變流器及永磁發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及運(yùn)行原理，其中機(jī)側(cè)變流器采用轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制，實(shí)現(xiàn)對永磁發(fā)電機(jī)的控制；網(wǎng)側(cè)變換器采用基于電網(wǎng)電壓定向矢量控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)有功功率與無功功率的解耦控制，為研究低電壓穿越技術(shù)搭建了仿真平臺。
　　

3、 接著，在電網(wǎng)電壓三相對稱跌落情況下，從兩方面對永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的跌落特性進(jìn)行了研究，并運(yùn)用仿真平臺驗(yàn)證了結(jié)論的正確性。從變流器中間直流環(huán)節(jié)和網(wǎng)側(cè)部分入手，推導(dǎo)出電網(wǎng)故障對直流母線及網(wǎng)側(cè)變流器造成的過壓過流危害；然后在不同跌落程度、不同持續(xù)時間的電網(wǎng)電壓三相對稱故障下，進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并得出了跌落程度深淺、持續(xù)時間長短對直流母線及網(wǎng)變流器的影響程度，總結(jié)出實(shí)現(xiàn)低壓穿越需要達(dá)到的控制目的。
　　 最后，對永磁直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)的

4、主流低電壓穿越技術(shù)進(jìn)行了研究，從工作原理、控制方法、功能及適用范圍等方面進(jìn)行了對比分析，總結(jié)了各自的優(yōu)劣性，其中直流側(cè)crowbar保護(hù)電路為優(yōu)選方案，其能夠解決電網(wǎng)故障導(dǎo)致過壓過流危害；進(jìn)而在不同跌落程度、不同持續(xù)時間的電網(wǎng)電壓三相對稱故障下，運(yùn)用仿真驗(yàn)證了主要類型的直流側(cè)crowbar保護(hù)電路的正確性和有效性，側(cè)重從兩方面進(jìn)行對比分析：
　　 對直連耗能crowbar保護(hù)電路、buck耗能crowbar保護(hù)電路及儲能crow