双馈异步发电系统低电压穿越特性研究综述
2012-08-18尚亚男
东北电力技术 2012年12期
陈 曦,尚亚男
(1.大连供电公司经济技术研究所,辽宁 大连 116024;2.华中科技大学电气与电子工程学院,湖北 武汉 430074)
面对煤、石油、天然气等常规化石能源供应日益紧张和用电需求不断增长的双重压力,发展可再生能源已经成为世界的共同选择,其中风能被认为是最有发展潜力的清洁型能源之一,并因此得到广泛的关注与发展。到2030年,欧洲风能协会(EWEA)计划风电发电比重达到23%[11];美国风能协会 (AWEA)给出的同样数字是20%[2];我国对2030年的风能发展规划做出了三种规划方案,其中最高方案计划风电装机比重和发电比重分别达到 17.4%和 9.8%[3]。
但与此同时,风电装机比重和单机容量的急速扩大,使电力部门不得不重新评估它对电网的影响和应该承担的责任。这种变化也表明,风力发电机将不可避免地被要求拥有与传统发电机一样的表现性能和执行标准,在这些标准中最具挑战性的是低压穿越特性 (LVRT)。本文介绍了DFIG风电系统的低压穿越问题和我国对于风机并网的低压穿越要求,以及目前关于低压穿越的主要实现方法。
1 DFIG的低电压穿越问题
1.1 双馈异步发电机
双馈异步发电机 (DFIG)属于变速恒频发电模式,它的定子侧直接与电网相连,转子侧通过一个背靠背的双向电压源变频器与电网相连,给发电机提供励磁频率 (转差频率)。和传统的直接接入式风电系统相比,只有20%~30%的发电功率通过了功率转换器[4],降低了功率转换器件的损耗和经济成本,同时还具有无功有功可解耦控制、系统发电效率高、功率因数易于调节等优势[5],因此双馈异步发电系统成为目前主流的风力发电系统。……
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