采用网侧TCVR的双馈风机低电压穿越控制策略研究.pdf

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1、第39卷第4期华北电力大学学报Vo1．39．No．42012年7月JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityJu1．，2012采用网侧TCVR的双馈风机低电压穿越控制策略研究李国栋，魏春。，韩民晓(1．天津市电力科学研究院，天津300384；2．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206)摘要：随着风电并网容量的快速增加以及海上风电的发展，风电机组在故障期间的并网运行特性更加受到关注。采用了一种比较简单的双馈型风力发电机组的低电压过渡方案。在风电场变电站的低压侧安装晶闸管控制电压调节器(TCVR)

2、，当电网电压跌落时，根据电网电压下降的幅度对网侧电压进行合理补偿，提高双馈电机定子侧电压。在PSCAD／EMTDC中建立了5MW双馈风电系统的模型，应用所提的控制方法，对风电机组在严重对称故障下的运行特性进行仿真，验证了所提方法的有效性。关键词：双馈电机；晶闸管控制电压调节器；低电压穿越；PSCAD／EMTDC中图分类号：TM315；TM614文献标识码：A文章编号：1007—2691(2012)04—0024—06Lowvoltageride-throughcontrolstrategyofaDFIGwithgrid-sidethyrist

3、orcontrolledvoltageregulatorLIGuo—dong。WEIChun，HANMin．xiao，(1．TianjinElectricPowerResearchInstitute，Tianjin300384，China；2．SchoolofElectricalandElectronicEngineeringNorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Withtherapidlyincreasingcapacityofgrid-connecte

4、dwindpowerandthedevelopmentofofshorewindpower，theoperatingcharacteristicsofwindturbineduringthefaulthavedrawnmoreconcern．Thispaperadoptsarela—tivelysimplemethodtoachievelowvoltageride—through(LVRT)ofdoubly—fedinductiongenerator(DFIG)basedwindturbine．Athyristorcontrolledvolt

5、ageregulator(TCVR)isinstalledinthelow—voltagesideofthewindfarmsub—station．WhenvoltagedipOccurs，thegrid·sidevoltageisreasonablycompensatedaccordingtothedegreeitdropstoimprovethestatorvohageofDFIG．A5MWDFIGwindpowersystemmodelwiththeproposedcontrolstrategyisestab—lishedinPSCAD

6、／EMTDCtosimulatetheoperatingcharacteristicsofthewindturbineunderseveresymmetricalfaulttoverifythevalidityoftheproposedmethod．Keywords：DFIG，thyristorcontrolledvoltageregulator；lowvoltageride—through；PSCAD／EMTDC变流器额定容量占电机额定容量相对较小，当电0引言网电压跌落时，转子侧将出现过电流，直流母线将出现过电压，若无保护措施，风电机组将从

7、电在可再生能源发电领域中，风力发电得到迅网脱离。速的发展并将在未来扮演着主要的角色。在风电在电网电压故障时，为实现低电压过渡须解机组中，双馈风机以其变速运行能力，有功和无决两个主要问题：转子的过电流和直流母线的过功解耦控制，造价低，结构简单等优势成为主流电压’。对于转子过电流问题，通常是在转子机型。目前，REpower5MW双馈风机已被研制电路中安装Crowbar装置，但研究表明，Crowbar成功，并将用于海上风力发电¨。由于双馈风机电路会增大风机无功消耗，对故障的抑制能力也是有限的。采用串联网侧变换器的DFIG，当收稿日期：2012一叭一

8、lO电压正常时用“零电压矢量”控制，故障时对电网电压进行补偿，具有良好的低电压过渡功第4期李国栋，等：采用网侧TCVR的双馈风机低电压穿越控制策略研究25能。文献[