刁瑞轩

摘 要：随着风力发电在电网穿透率的不断增加，风电机组的安全稳定运行对电网的影响已不容忽视。近期由于并网风电机组不具备低电压穿越能力而引发的多次大规模风电脱网事故，己影响到电网的正常运行。

关键词：永磁直驱风电机组;低/高电压穿越

采用机侧变流器控制直流电压，并根据故障期间直流电压的变化调节发电机的电磁功率，消除直流系统两端有功的不平衡，稳定直流电压，但未考虑电磁功率减小造成发电机转速提升的速度限制问题，且控制过程较为复杂。

1 概述

目前，关于风力发电系统的低/高电压穿越研究大多针对双馈型风电机组，需采用主动式或被动式来避免风机变流器的过电压和过电流，虽然可以满足并网准则对低高电压穿越的要求，但存在以下固有问题：1）双馈电机变为不受控的异步发电机运行后，稳定运行的转速范围受最大转差率所限而变小，若变桨系统未能快速限制捕获的机械转矩，仍很容易导致转速飞升。2）由于发电机的励磁分别由变流器和电网提供，两种状态的切换会在低电压穿越过程中对电网造成无功冲击。3）即使在低电压穿越过程中，网侧变流器保持联网，受其容量限制，提供的无功功率主要供给异步发电机建立磁场，而对系统的无功支持很弱。通过全功率变流器并网的风力发电机组，如永磁直驱同步发电机组PMSG，已被证实在穿越特性方面更具优势。其实现风电机组的低电压穿越的关键问题在于维持变流器直流环节电容电压的稳定。……