方泽钦， 杨俊华， 陈思哲， 吴 捷

(1. 广东工业大学 自动化学院,广东 广州 510006;2. 华南理工大学 电力学院,广东 广州 510641)



基于可变频变压器的双馈风电系统低电压穿越控制

方泽钦1， 杨俊华1， 陈思哲1， 吴 捷2

(1. 广东工业大学 自动化学院,广东 广州 510006;2. 华南理工大学 电力学院,广东 广州 510641)

在电网电压发生跌落故障期间，基于Crowbar电路的双馈风力发电(DFIG)系统需吸收大量无功功率。为提高DFIG风电机组并网运行稳定性，提出增设可变频变压器(VFT)新方案。VFT由双馈电机、直流电机及驱动器构成。Crowbar电路动作后，通过控制低电压穿越(LVRT)期间的VFT转速来抑制系统转差率，减小系统无功功率吸收量，基于MATLAB/Simulink平台，进行了暂态仿真研究。结果表明，故障期间在Crowbar电路起动后，所提控制策略能避免系统从电网中吸收过量无功功率，避免发电机转差率越限，有助于电网电压的恢复，DFIG风电机组的LVRT性能提高。

双馈电机； Crowbar； 可变频变压器； 低电压穿越

0 引 言

交流励磁变速恒频双馈感应发电机(Doubly- Fed Induction Generator, DFIG)以其调速范围宽、发电效率高、有功和无功功率可独立调节以及所需励磁变频器容量较小等优点[1-3]，成为现代大容量风电机组的主流形式。DFIG系统的发电机定子绕组直接连接电网，转子侧通过双PWM变换器控制转子电流的频率、幅值和相位，输出量分别对应频率、无功功率和有功功率。由于DFIG风电机组的定子绕组直接并网，其对电网扰动，尤其是电压跌落故障非常敏感，因其励磁变换器容量较小，对DFIG的控制能力有限。当电网电压发生严重故障跌落时，会导致DFIG定子绕组中有较大的冲击电流产生，加上定、转子间的电磁耦合，转子绕组和变换器中的电流也较大[4-5]，为避免变换器损坏，保护设备动作，机组需跳闸脱离电网[6]。……