崔立悦++高桂革++曾宪文

摘 要：永磁直驱风电机构成的直驱恒频变速发电系统可通过全功率变流器与电网连接。当电网发生故障时，不仅会对发电机造成损坏，还会影响风力发电系统的安全运行。分析了系统故障期间机侧网侧功率不平衡的机理，基于发电机转子惯性储能及换流器无功补偿能力，提出了一种新型直驱风力发电系统的网侧故障穿越策略。在电网侧故障期间通过提高转子转速配合直流侧储能系统消耗机侧富余功率，以减低直流系统输出的不平衡功率，抑制故障期间直流侧电压攀高。应用仿真软件建立了单机系统的模型，仿真结果验证了控制策略的有效性。

关键词：永磁风电机组；低电压穿越；储能设备；无功补偿

中图分类号：TM315 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.015

近年来，风电技术得到了飞速发展，风电场的装机容量也逐年增高，风力发电对电网影响已经不可忽视。电网对风电机组的故障穿越能力的要求也越来越严格，其中，主要有对风电机组低电压穿越能力的要求。我国于2011年制定了风电技术接入电网的规定，不仅要求风电系统具备低電压穿越的要求，还要求低电压穿越期间风电机组具备一定的无功控制补偿能力。

直驱永磁发电机组（PMSG）与电网之间通过背靠背变流器实现了隔离，采用大功率变流器进行换流操作，相比双馈风机机组，在故障穿越能力和无功控制能力上具有更大的优势。目前，有不少研究者对该方面进行了改进研究，曾提出利用变流器控制直流电压稳定及电流正负序分量实现不对称故障穿越，而这需要对故障迅速反应，检测要求高；……