基于超级电容储能系统的不对称故障下PMSG 控制策略研究
2021-04-13陈永强鲍晓婷杨骏华
电源学报 2021年2期
张 超,陈永强,鲍晓婷,方 勇,杨骏华
(1.西华大学电气与电子信息学院,成都610039;2.国网眉山供电公司,眉山620010)
近年来永磁同步风机得到了迅猛发展,但风能的波动性和随机性会影响电压的稳定性,甚至在严重的情况时会导致母线电压的崩溃[1],因而风机的低电压穿越LVRT(low voltage ride-through)能力对电网的安全和稳定运行影响甚大。
电网电压跌落时,堆积在直流侧的不平衡能量是造成PMSG 低电压穿越问题的根本原因。超级电容有响应快、比功率高、马力巨大和充放电速度快的优点, 将其构成储能系统可以实时控制波动功率, 有效抑制短期故障运行时的直流电容过电压,保护直流电容和变流器装置的安全运行,在长期正常工作环境中向电网提供平滑的有功输出,降低暂态功率的波动范围,提高系统的稳定性。
电网故障中的不对称故障占到大多数,因此对不对称故障下的低电压穿越问题研究具有很大的实际意义。 在电网电压不对称故障下,文献[2-3]提出通过网侧最大输出功率对机侧有功出力进行限制,或把多余的能量转化为转子的动能存储起来以实现机侧和网侧功率平衡的控制方法,但这些方法会浪费能量,不能实现风能的最大利用,且受到电机最高转速的限制;文献[4-6]提出在网侧添加负序电压前馈以实现三相电压的对称,或通过在控制环节加入前馈控制信号来抑制网侧有功二倍频振荡的方法,但这些方法在电网电压深度跌落时,其控制策略会失效, 不能够再实现系统的低电压穿越;……
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