李生虎，安 锐 ，许志峰，董王朝

（1.合肥工业大学 电气与自动化工程学院，安徽 合肥 230009；2.国家电网江西省电力公司检修分公司，江西 南昌 330029）

0 引言

低电压穿越（LVRT）是风电并网的基本要求之一[1-3]。在外网故障下，希望风电机组保持并网，提供无功支持以维持电压[4-5]，缩短故障后恢复过程。

感应发电机（IG）结构和控制简单[6-7]，在早期风电建设中广为应用。但是其从电网吸收无功，为避免故障期间滑差失稳[8]，需要增加并补设备或串联制动电阻[9-10]，从而增加投资。因此目前新建风电机组多为双馈和直驱型机组[11-13]，与现有IG机组一起，形成混合风电场。

对于直驱永磁同步发电机（PMSG），通过在直流侧加入卸荷电路或储能装置[14-15]可以实现LVRT。网侧变流器（GSC）无功出力有助于维持电压和减少事故后恢复时间[16]。PMSG富余无功容量可提高公共连接点（PCC）电压，有可能帮助同一风电场内相近IG机组故障穿越，避免新增投资。

对于利用PMSG协助IG LVRT问题，文献[17-18]中PMSG故障期间没有向电网输送有功，未达到连续供电的要求。文献[19-20]在故障期间可以提供有功支持，但仿真故障尺度较短，不足以验证协同LVRT效果。文献[18-20]验证了给定台数时可以协同LVRT，但并未给出协同LVRT所需PMSG的最少容量或台数的定量算法。文献[17]给出了PMSG与IG的大致比例，但是仅通过动态仿真结果，没有定量算法，因此缺乏普遍应用价值。文献[6]提出计算IG临界切除时间的理论算法，但是由于取电网电压为零，计算过程虽然简单但是理想化。

针对包含PMSG和IG的混合风电场，本文研究了利用PMSG富余无功容量帮助IG LVRT的可行性，提出了帮助IG LVRT的PMSG最少台数的定量算法。……