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科技创新导报2018NO.21

ScienceandTechnologyInnovationHerald工程技术

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2018.21.026

风力发电低电压穿越技术综述

周利鹏

(华能呼伦贝尔风力发电有限公司内蒙古呼伦贝尔021000)

摘要：随着我国经济的快速发展，风电网络的容量占比也随之加大，电力系统安全性面临着严峻的考验，而低电压穿越

技术则是实现风电并网的重要因素，当电网出现故障引起电压跌落时，低电压穿越技术能够阻止风力发电机出现脱网运行

情况，同时，为电网供给无功功率，使电网快速恢复正常运行状态，安全地度过低电压的时间。本文从分析风机电压跌落

暂态现象种类出发，结合电压跌落对风电系统的影响，提出低电压穿越的几种方案。

关键词：风力发电电压跌落低电压穿越

中图分类号：TM74文献标识码A：文章编号：1674-098X(2018)07(c)-0026-02

目前，风力发电中电网电压经常出现跌落问题，如何利步电机转子出现转速的变化，导致转速在暂态过程中出现

用低电压穿越技术解决此类问题，是风力发电技术中较为飞升的问题，使电机出现严重地损坏，大量无功在电网中

重要的研究课题，针对风电并网问题我国将要制订出新的被异步电机吸收，这些因素都在电网的复原中形成阻碍。

标准，对于低电压穿越技术测试要求也在不断提高，低电2.2DFIG的暂态过程分析

压穿越技术的发展在风力发电业具有重要的意义。DFIG定子侧直接连接于电网，电网的电压如果出现跌

1风机电压跌落暂态现象种类落现象，会使双馈电机的定子与转子磁链之间出现变化，

1.1定速异步发电机定子与转子磁链暂态直流出现分量，原因是转子磁链的

在定速异步发电机系统中，其定子与接电网直接连接，电守恒很难突变，而负序分量也会因为出现不对称故障而

机的定子端出现电压下降现象，是因为电网电压降落而产生形成，由定子电压跌落而产生的磁链变化要想抵消，需要

的，这样，会引起定子磁链的直流成分，一旦定子磁链出现不暂态电流形成磁链，由于高速旋转的感应电机里的转子，

对称故障现象，极易产生负序分量。这种现象会使电机转子产生的直流暂态分量，使定转子发生电路变化，表现为感

在高速运行中产生很大的转速差，转速差不断增加，就会使应电流、电压发生升高现象，使电子器件的安全值超限，

转子的电势随之增大，最后导致转子电流增大。电机的安全性也会下降，对设备造成损坏，DFIG的暂态过

1.2双馈异步式风力发电机程使电磁转矩产生巨大的波动，发动机齿轮箱出现机械冲

因为双馈异步式风力发电机定子连接原理和定速异击，导致风电系统寿命缩短。

步发电机相同，都是与电网相连接，所以也会出现电网电2.3PMSG的暂态过程分析

压降落现象，不同的是双馈异步式风力发电机在转子侧PMSG定子侧与电网并未直接连接，而是在两者之间

面连接AC/DC/AC变流器，转子运行中产生的较大的暂态通过变流装置进行连接，网侧两端的变化不会给永磁电

电流对于电子器件影响很大，会导致电力电子器件寿命缩机造成影响，所以PMSG比FSIG和DFIG存在明显的优势。

短和损坏现象，如果在出现电压跌落时想控制电流增大，

电网电压出现跌落现象时，网侧变流器会增大输出电流来

必然会使变流器的电压增高，电压出现增高也会使变流器