双馈风力发电机低电压穿越研究热点分析

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1、』亮斤能源发电控制技术皇皇!!竺竺!：兰竺三—TheNewEnergyPowerControlTechnology双馈风力发电机低电压穿越研究热点分析姜腾，王杰(上海交通大学电气工程系，上海200240)摘要：随着电网中风电机组容量的增加，为确保电网故障时风电机组的不脱网运行，电力系统出台了低电压穿越规范。对各国低电压穿越规程进行了介绍，分析了与目前主流风电机型双馈风力发电机相关的低电压穿越热点问题，具体包括电网故障对风电机组的影响和低电压穿越控制方案两个方面。对低电压穿越技术的未来发展发展趋势做出了展望。关

2、键词：双馈风力发电机；低电压穿越；不对称故障；无功补偿；Crowbar电路DOI：10．3969／j．issn．1000-3886．2015．05．012[中图分类号]TM614[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)05—0035～O5AnAnalysisofHotspotsaboutLow—voltageRide．throughOntheDoubly-fedWindPowerGeneratorJIANGTeng。WANGJie(DepartmentofElectricalEngineer

3、ing，ShanghaiJiaoUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Withincreasingwindpowerunitcapacityinthepowergrid，low—voltageride—through(LVRT)codesareintroducedbytheelectricpoweroperatorstokeepwindpowerunitsconnectedtothegridduringitsfaults．ThispaperintroducesLVR

4、Tcodesindifferentcountries，andanalyzesLVRThotspotsrelatedtodoubly-fedwindpowerunit—themaincurrentwindgeneratortype，includingspecificallytwoaspects，namely，impactonthewindpowerunitduringgridfaultsandLVRTcontrolscheme．Italsogivesaperspectiveonthefuturedevelopm

5、enttrendofIJVRT．怯¨∞"∞¨∞鲫Keywords：doubly—fedwindpowergenerator；low—voltageridethrough；asymmetricfault；reactivecompensation；CrowbarcircuitO引言保持并网正常运行；风电机组在并网点电压跌落至20％时应具有保持并网625ms的LVRT能力。近年来，风电容量占电网容量的比例逐年增加。当电网发生故障时，风力发电机组大规模脱网运行会加剧电网故障。因此，很多国家都对风场接入电网提出了低电压

6、穿越(LowVoltageRideThrough，简称LVRT)要求。双馈风力发电机(DoublyFedInduc—tionGenerator，简称DFIG)具有能量利用率高、风机转速可变、风机机械应力低、变流器容量和成本低等优点，成为目前最为广泛应用的风力发电机机型之一。但同时DFIG因其变流器容量较低，并且对电网故障尤其是电压跌落十分敏感，因此对LVRT能力要求特别高。1LVRT并网规范LVRT是指在风电机组并网点电压跌落时，风电机组能够保图1中国LVRT规范曲线持并网，能够为电网提供无功支撑，直至电网恢

7、复正常。目前，本文将从电压跌落对DFIG的影响和LVRT控制策略两方面世界各国公司和研究机构对风电机组的IRT能力提出了各自分别介绍国内外相关技术的研究热点。不同的要求。从电压跌落程度和持续时间上来看，英国要求并2电压跌落对DFIG的影响分析网点电压跌落为15％时可持续140ms，丹麦要求并网点电压跌研究电网电压跌落时DFIG的动态过程对于设计控制策略，实现落为20％时可持续500ms，德国、加拿大、澳大利亚等国家均要DFIG的LⅥ汀有着基础性的意义。由于电网故障中对称故障即求并网点电压降为0时能够持续～定的

8、时间』。我国的风电并三相接地故障的比例很低，且对称故障可以看作不对称故障网标准出台较晚，2012年6月国家出台《风电场接入电力系统技的一种特殊形式，因此本节将主要分析不对称电网故障对DFIG术规定》(GB／T19963—2011)，其中对风电机组的LVRT能力要的影响。求如图1所示。风电机组在并网点电压偏差不超过±10％时应在不对称电网电压下，采用电动机惯例，DFIG的正负序模型在定子静止坐标系下的