胡兰青， 孙丽玲

(华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003)

定子匝间短路故障下双馈风力发电机组高压穿越性能研究

胡兰青， 孙丽玲

(华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003)

为了研究定子绕组匝间短路(SWITSC)故障对双馈风力发电机组高压穿越的影响，基于多回路理论建立了计及定子绕组匝间短路故障的双馈感应发电机(DFIG)仿真模型，并在MATLAB/Simulink下建立了其S-函数。依据短路故障回路特性，分别在SWITSC前后建立了DFIG风电机组的ABC坐标系统和dq0坐标系统下的数学模型，并简要分析了SWITSC故障下的电磁特性。对双馈风电机组的高压穿越能力做出分析，分析了风电场电压升高的原因、高压穿越的标准及双馈风机在电网电压骤升下的暂态过程。重点研究了DFIG在SWITSC故障前后高压穿越的仿真结果。结果表明，定子绕组匝间短路故障会严重降低风电场的高压穿越的能力。

双馈感应发电机; 定子绕组匝间短路; 高压穿越; 仿真

0 引 言

目前，能源短缺和环境恶化已经成为威胁人类自身生存和发展的两大问题。风能作为清洁可再生能源，近年来随着风电装机并网容量的增大，拓展了其应用前景。在风力发电系统中，变速恒频双馈风力发电机组已成为主力机型，使得双馈感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator, DFIG)机组的仿真、建模、稳定性及故障分析已成为国内外学者研究的热点。随着双馈风电机组对电网的影响逐渐加强，加上运行环境恶劣，一旦发生故障，修复难度较大，故研究电机的早期故障对风电场的运行稳定性和供电可靠性有重要作用，同时也为故障风机的高低压穿越提供了理论支持[1]。……