双馈感应风力发电机实现LVRT控制策略研究.pdf

《自动化与仪器仪表》2010年第5期 （总第151期） 双馈感应风力发电机实现LVRT控制策略研究* 贾石峰，翟玉千 （兰州交通大学自动化与电气工程学院 甘肃兰州，730070） 摘 要：根据必威体育精装版的风电场接入电网规定，在电网发生故障情况下风力发电机组应能保持与电网的连接。电 网电压跌落是电网故障常见的形式之一，所以如何提高双馈感应风力发电机组低电压穿越能力成为了当今风电技 术的研究热点。本文根据低电压穿越技术的基本原则，通过改进转子侧的控制策略和增加保护电路的方案来实现 低电压穿越技术。通过仿真研究表明，改进的控制策略可以有效的抑制转子侧过电流，能够有效的提高双馈感应 风力发电机在故障期间的低电压穿越能力。 关键词：风力发电；电网故障；数学模型；低电压穿越 Abstract: According to the latest Wind Power provides, in the case of power failure wind turbines should be able to maintain a connection to the grid. Voltage drop is one of common forms of fault, so how to improve capacity of the low-voltage ride through (LVRT) in doubly-fed induction generator (DFIG) becomes a hot spot on current wind power technology research. ON basis of fundamental principle of LVRT, by improving the rotor side control strategy t, this dissertation makes the fulfillment of the LVRT. The simulation results show that, improved control strategy can not only effectively restrain the rotor current Ceguo, but effectively improve capacity of the LVRT in DFIG during the fault. Key words: Wind power ; Grid fault ; Math model ; Low voltage ride through 中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号： 0 引 言 通常情况下，当电网电压发生跌落时，会引起风力发 电机组定子端电压下降，同时定子过电流，因为定转子间 的强耦合关系，也会导致转子侧过电流、过电压。若电压 跌落比较严重时，还可能导致变流器电力电子器件的损 坏。目前各国针对风电机组的低电压穿越(LVRT)技术都采 (a)定子等效电感 转子等效电感(b) 取了各种方案，为了能够实现风电机组的LVRT能力，主要 图1短路故障时定、转子等效电感 [1-3] 由图1可得定、转子暂态短路电感为： 从转子侧进行研究。转子侧完成LVRT的方案 主要有： 通过改进转子侧变流器的励磁控制方法来实现风电机组 的低电压穿越功能。 （3） 1 电网电压跌落时DFIG暂态特性分析 在电网电压发生跌落时，双馈感应风力发电机的定 其中， 、 是定转子暂态短路电感。 子电压、磁链不是常量，若计及定子电流的暂态变化过 由式（2）和（3）可得定转子短路电流为： 程，双馈感应风力发电机的数学模型可表示如下： （1）