基于转子串电阻的双馈风电机组故障穿越技术.pdfVIP

第34卷第8期 电力自动化设备 V01．34No．8 ElectricPowerAutomation 2014年8月 Equipment Aug．2014固 基于转子串电阻的双馈风电机组故障穿越技术 凌 禹1．一．蔡旭2 (1．山西大同大学电气工程系，山西大同037003；2．上海交通大学风力发电研究中心，上海200240) 摘要：针对撬棒保护技术存在的双馈风电机组失控问题。提出了转子串电阻和直流侧卸荷电路协调控制的 故障穿越方案。该方案不仅能够保证双馈风电机组满足电网规范的穿越要求．同时也抑制了系统机组转速的过快 增加．从而有效地改善了机组的转速稳定性和瞬态行为。首先分析了转子串电阻的理论依据，评估了不同限 仿真软件对所提方案的有效性进行验证。仿真结果表明，所提方案能保证双馈风电机组成功穿越低压故障。 且具有较好的转速稳定性和瞬态特性。 关键词：双馈机组；故障穿越；风电；转子串电阻；直流侧卸荷电路；控制 614 中图分类号：TM 文献标识码：A 0引言 机组的故障穿越能力。 目前．最常用的一种被动故障穿越技术是撬棒 为了应对能源危机和环境恶化．世界各国正积极 保护技术。起初．撬棒保护技术仅仅是通过“晶闸管 地推动可再生能源的开发和利用。其中风力发电已成 短路器”短路DFIG的转子绕组来保护机组本身．此 为科研人员和商业企业关注的焦点。这是因为风能 时机组需跳闸。脱离电网。然而，对于接入大规模风 是一种可靠的、无限的、可再生的电力供应源。 电机组的电网而言．在电网电压故障时．大量风电机组 然而．大规模风电接人电网却给电网运行带来 的跳闸将危及电力系统的安全运行。作为改进．一组 了较大的挑战，即要想大规模的风电接入电网运行． 旁路电阻即撬棒电路．被接入转子电路．以限制转子 风电机组应保证具备故障穿越能力．甚至在故障切 过电流。这种方法能够保证机组不间断并网运行，满 除后向电网提供无功．从而支持电网电压恢复的能 足现代电网对风电机组故障穿越能力的要求[11-15]。 力[1-2]。事实上．所有结构的风电机组都存在故障穿越 然而．撬棒技术面临的最大问题是撬棒投入后． 的问题．但由于双馈机组(DFIG)定子绕组直接与电 转子侧变换器被封锁，DFIG处于失控的状态。有不 网相连，使其对电网扰动，尤其是电压跌落最敏感， 因此DFIG的故障穿越能力的提高也最具挑战性。同的途径[13Js]可以减少撬棒的投入时间．从而减少 通常情况．电网电压突降将导致转子过电流．其幅值 DFIG的失控时间．如通过改善其控制策略、提高旁路 电阻的值等．但终究没有摆脱撬棒保护电路。 可达额定值的5。10倍[3]。这主要是因为，当电网电 压跌落时，在DFIG的定子绕组中产生过电流．由于 因此．本文建议采用一种可代替的方法即转子串 电阻RSDR(RotorSeries 定转子之