一种新型风电电压跌落检测方法研究

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1、第46卷第8期电力电子技术Vo1．46，No．82012年8月PowerElectronicsAug．2012一种新型风电电压跌落检测方法的研究吴雷，夏楠，周怡(江南大学，电气自动化研究所，江苏无锡214122)摘要：随着风电并网的发展。电网对电能质量的要求越来越严格，这就要求风力发电机组具有低电压穿越(LVRT)能力，首先就突出了如何应对电压跌落的重要性。根据矢量检测原理，设计了一种锁相环(PLL)来检测电压跌落。由于产生的负序分量危害很大，所以在滤波环节利用陷波器分离正负序分量，为了弥补响应稍慢的不足．在控制中引入谐振环节控制负序分量

2、。仿真和实验表明，该方法检测响应快，能快速检测出电压跌落，并且消除了负序影响．减少了系统延时，同时具有一定的LVRT能力。关键词：锁相环；电压跌落；低电压穿越；正负序分量中图分类号：TN911．8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)08-0032-02ANewDetectionMethodofWindFarmVoltageSagwuLei，XIANan，ZH0UYi(锄帆uhe瑙钞，Wuxi214122，China)Abstract：Withthedevelopmentofthed-connectedwindfarm，t

3、herequirementismoreandmorestrict．Thegeneratorsystemmusthavesomeabilityoflowvoltageridethrough，therefore，itisimportanttocontrolvoltagesag．Accordingtothevector，voltagesagistested．Theharmofnegativesequenceisgreat．Anotchfilterisusedtoseparatethepositiveandnegativesequence．Ino

4、rdertoresponsemolequickly，theresonanceispukedintocontrolthenegativesequence．Matlab／Simulationandexperimentalresultsprovethatsystemresponsesquickly，thenegativesequenceisremoved．Keywords：phaselockedloop；voltagesag；lowvohageridethrough；positiveandnegativesequence1引言擎PIR卜_—叫S

5、VM}=电网我国具有丰富的风能资源．在新能源政策的o◇—而：咽鼓励下，风电装机容量在电力系统中所占的比例Caq匝口越来越大。提高并网能力成为我国充分利用风力C32资源所面临的首要问题之一．这就对电网稳定性图1PLL结构图提出了要求，只有第一时间检测出电压跌落才能Fig．1TheconfigurationofPLL对电网实施快速有效的控制【”。将三相输入电压采样后做0c变换及d—q变在此采用矢量PLL检测电压跌落，这是一种换。再经过带有PI调节器的闭环反馈调整三相输基于d—q变换法检测电压的跌落方法。在风电故入中的某相与输入的相位差，达到锁

6、相目的。三相障中常出现三相不对称情况。对负序电压抑制效电压变换到，坐标系中的数学模型为：果不好，所以利用陷波器分离正负序分量，再引入谐振调节器控制负序分量。提高了响应速度。通过仿真和实验证明该检测方法收益良好[21。[三-1／2一-1／2㈩2原理与设计，坐标系变换到d，q坐标系的数学模型为：simp(2)2．1矢量锁相环在此从瞬时无功功率给出PLL结构。如图1c。假设OJ。，∞。为三相输入和锁相输出的角频率，所示，利用矢量检测电压信息，达到控制目的。0o，0为三相输入和锁相输出的初始相位，由于定稿日期：2012—02—15作者简介：吴雷(

7、1962一)，男，江苏无锡人，副教授，研究方向为感应加热电源、新能源发电与控制技术。『Ll-：u]jI=『LIsin(toOnot兰-一24a"r+r／3+00o；)]jl，故整合式c(1)，c(2)有：32一种新型风电电压跌落检测方法的研究软锁相在5m8开始工作，图2a为a相电压㈤Uq和PLL产生的标准正弦波／till。图2b为U突然跌由式(3)可见，只有锁相角与输入电压相位同落时的波形。可明显看出准确的锁相功能。电压跌步时，直流分量为定值，“=0。因此，用参考值零落后。由于该设计方案的作用，电压未受到影响。减去U。，再将该差值经过PI

8、调节器后，所得误差考虑到实际应用，在此仅对PLL进行仿真，整再与理论角频率2相加得到实际值，最后，通过个系统结构在6kVA的DVR实验平台上。利用电积分环节就能达到锁相的目的。压跌落完成实验，