雙饋型風(fēng)電機(jī)組LVRT暫態(tài)控制算法研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種清潔可再生能源,因其巨大的開發(fā)潛能而備受重視。在眾多變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)方案中,雙饋型風(fēng)電機(jī)組不但可以實現(xiàn)功率因數(shù)可調(diào),而且能夠以較小容量的轉(zhuǎn)差功率變流器實現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的變速恒頻運行,這一特有技術(shù)優(yōu)勢使其成為兆瓦級大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主導(dǎo)機(jī)型。然而,特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使雙饋電機(jī)(DFIG)定子直接與電網(wǎng)相耦合,電網(wǎng)狀態(tài)的任何變化必將引起DFIG的電磁暫態(tài)過程,甚至?xí)斐蒁FIG轉(zhuǎn)子側(cè)出現(xiàn)過電壓、過電流,致使風(fēng)電機(jī)組被迫脫網(wǎng)。傳統(tǒng)基于

2、Crowbar的解決方案不僅沒有充分利用變流器對DFIG的控制靈活性,也難以較好地適應(yīng)當(dāng)今不斷提升的并網(wǎng)要求,而其他基于附加硬件的低電壓穿越(LVRT)拓?fù)浞桨?不僅需要更高的硬件投入,不利于雙饋風(fēng)電機(jī)組高性價比的優(yōu)勢,而且也使得控制更為復(fù)雜,降低了系統(tǒng)可靠性。
　　鑒于此,本文首先建立了DFIG在不同坐標(biāo)系下的一般數(shù)學(xué)模型,并以此為基礎(chǔ),對雙饋型風(fēng)電機(jī)組的矢量控制及電網(wǎng)電壓故障時DFIG定、轉(zhuǎn)子側(cè)電磁暫態(tài)過程進(jìn)行了深入的分析與研

3、究。進(jìn)而對電網(wǎng)電壓故障下正、負(fù)序分量的分離及鎖相環(huán)技術(shù)等熱點和難點問題進(jìn)行了具體研究。
　　其次,針對電網(wǎng)電壓故障時DFIG轉(zhuǎn)子端過電壓主要由定子磁鏈的暫態(tài)直流分量和穩(wěn)態(tài)負(fù)序分量引起這一現(xiàn)象,提出了一種有效的LVRT控制策略。該策略通過在電網(wǎng)電壓故障時從 DFIG轉(zhuǎn)子側(cè)適時準(zhǔn)確地注入大小和方向一定的暫態(tài)補(bǔ)償量,不但能夠最大限度地減小暫態(tài)轉(zhuǎn)子電壓沖擊,同時,在非對稱故障期間也能夠抑制負(fù)序磁鏈分量在DFIG轉(zhuǎn)子端的不利影響。從而實現(xiàn)對