基于撬棒损耗计算的LVRT控制策略改进研究.pdf

《基于撬棒损耗计算的LVRT控制策略改进研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第48卷第8期电力电子技术Vo1．48，No．82014年8月PowerElectronicsAugust2014基于撬棒损耗计算的LVRT控制策略改进研究邹惠林。杨波(1．四川师范大学，工学院，四川成都610101；2．徐州中矿大传动与自动化有限公司，江苏徐州221116)摘要：以三电平双馈风电变流器为平台，提出一种经典撬棒(Crowbar)电路模块，在分析其工作原理的基础上，应用准确的理论计算模块内功率器件在低电压穿越(LVRT)阶段下的最大损耗，确定损耗安全阈值。应用热分析软件建立Crowbar模块模型。并结合计算出的损耗值分析Crowbar模块的最大温升，确定安全温升阈值。根据分析结果

2、制定改进控制策略。通过2MW双馈风力发电实验平台验证了该策略的正确性与可行性。关键词：变流器；撬棒损耗；低电压穿越中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)08—0001—02ResearchontheImprovedControlStrategyofLVRTBasedonCrowbarLossCalculationZOUHui．1in1．YANGB02(1．TechnologyInstituteofSichuanNormalUnwemity，Chengdu610101，China)Abstract：Maximumpowerlossinthedeviceunde

3、rthelowvoltageridethrough(LVRT)stageiscalculatedbasedontheaccuratetheoryafterproposingaclassicalCrowbarcircuitmoduleintheplantformofathree·—leveldouble-fedwindpowerconve~ersystem，todeterminethesafetylossthreshold．TheCrowbarmodulemodelisbuihusingthe印一plieationofthermalanalysis，andusingthecalculationr

4、esultstoanalyzethemaximumtemperatureofthecrowbarmodule，todecidethetheorysafetytemperaturethreshold．Theimprovedcontrolstrategyismade，andthecorrectnessandfeasibilityofthisstrategyareproventhroughthe2MWdouble-fedwindpowergenerationexperimentalplatform．Keywords：convener；crowbarloss；lowvoltageridethrough

5、1引言2．1导通损耗由于存在初始饱和压降和导通电阻rT，双馈风力发电是现阶段风力发电的主流．作．功率器件在导通过程中会产生导通损耗，同时为一个复杂系统。最常见的故障点就是电网电压．和rT的大小随温度近似线性变化。因此有：跌落。为应对此故障，通常会在双馈风力发电系统fUo，T=Uo，T_25℃+K(-25oC)中加入Crowbar模块来保护系统。经典的Crowbar模块中耗能元件包括整流二极管、吸收电阻和作【rT=℃+K(-25oC)，，T=U0，+、‘为开关器件的IGBT。功率器件工作损耗会导致其式中：U0．℃和℃分别为IGBT在25℃结温下的．和rT；K和K，分别为IGBTU0，和rT的温度

6、修正系数；T自身温度升高。而温度变化会影响功率器件导通为IGBT的结温；i为流过IGBT的瞬时电流值。和关断特性。故此处在理论计算的基础上对经典2．2开关损耗Crowbar模块进行损耗分析．并改进双馈风力发电IGBT在开通和关断过程中都会产生开关损系统在LVRT阶段的控制策略，来减少电网电压耗，在特定测试条件下，功率器件开通和关断时的跌落时的设备故障，保证系统工作的稳定性[1-s1。能量损耗可通过间接的将电压和电流相乘再对时2损耗计算间积分得到。IGBT数据手册中一般会给出结温LVRT可分为电压跌落阶段和电压恢复两个125℃测试电压条件下开关能量损耗随负载电流阶段。二极管功耗主要是导通损耗，I

7、GBT功耗尸T变化的曲线图，在器件承受不同电压和结温时，能主要是导通损耗P咖．和开关损耗P删-To量损耗可通过器件实际承受电压和测试电压比值的幂函数及实际结温和测试结温比值的幂函数进行修正。则IGBT开关能量损耗可表示为：定稿日期：2014—02—25E作者简介：邹惠林(1964～)，男，贵州遵义人，工程师，研究，(i)=(A，+，+c删，)(E(，)。·方向为电力传动与风力发电技术。(／)·(2