永磁直驱风电机组低电压穿越研究综述
2021-04-08冯子木孙国强滕德红李群刘建坤赵静波
冯子木,孙国强,滕德红,李群,刘建坤,赵静波
(1.河海大学能源与电气学院,江苏 南京 211100;2.国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,江苏 南京 211103)
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在风力发电发展的早期阶段,受制于硬件与技术条件,陆上风电场一直是投资建设的主流方向。然而,陆上风能波动性大、陆上风电场占陆地面积大、单机容量受限等问题越来越制约其发展。相较之下,海上风电具有资源丰富、风力稳定、发电利用小时数高、不占用陆地资源、单机容量易扩展等优点,符合当前单机大容量的发展趋势[1]。悬浮式海上平台的出现以及海上远距离电能传输解决方案的提出[2—6],为远海风电的发展提供了思路[7—8]。因此,海上风电场装机容量开始呈现稳步增长的趋势[9]。中国东南沿海的负荷集中地区,有着丰富的海上风能资源[10—13],在未来发展海上风电是解决其用电需求的重要手段。
永磁直驱同步发电机(directly-driven permanent magnet synchronous generator,D-PMSG)相较于双馈与半直驱发电机,无需齿轮箱等机组部件,有效降低了故障率,具有更高的可靠性,且综合成本较低。未来大规模风电场将以D-PMSG作为主要机型。为了保障电力系统的安全性与可靠性,低电压穿越(low voltage ride-through,LVRT)是风电场上网必须达到的技术指标[14]。传统策略使风电场在并网点电压跌落时主动脱网,保障设备安全。但大装机容量的风电场主动脱网势必会导致电网系统内部潮流大幅转移,触发稳控系统动作,造成电力系统解列运行、大范围停电等严重后果[15—16]。
虽然风电并网的LVRT问题研究较多,但大多集中于双馈风机[17]。……
