Crowbar和Chopper保护对双馈风机低电压穿越的影响分析
2021-10-14杨晋岭陈富强张一博
太原科技大学学报 2021年5期
杨晋岭,陈富强,张一博
(太原科技大学 电子信息工程学院,太原 030024)
随着新能源在电力系统中比例的不断增加,风电机组装机容量不断扩大,风电机组与电网之间的相互影响越来越大,影响着电力系统的稳定运行,国内许多风电场曾发生过多次因低电压引起的大规模风机脱网事故[1],因此由风电场并网规范国家标准GB/T 19963—2011《风电场接入电力系统规定》要求[2],在外部电网电压跌落20%情况下,风电机组具有不脱网运行的能力。由于双馈风力发电机组(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)的结构特性,其定子侧直接跟电网相连,当电网侧出现对称或不对称电压骤降时,会使定子电流增大,转子侧继而也感应出过电流和过电压,由于DFIG中电流的大幅波动会造成电磁转矩的急烈变化,对风电机组机械系统产生很大的扭切应力冲击,转子中的不平衡能量经机侧变换器后,一部分被网侧变换器传递到电网,其他部分将会对直流侧电容进行充电,会导致直流母线电压的快速上升,严重时,过大的电流和电压会导致变换器、定转子绝缘和直流母线电容的损坏,而风电场过多的风电机组出现连锁故障反应,会严重威胁电网的稳定运行。
当电网电压出现小幅跌落时,文献[3]通过对DFIG的控制策略进行改进,可顺利的进行低电压穿越,文献[4]采用储能型DFIG结构进行低电压穿越,可有效的减少暂态转子电流冲击,但是硬件成本较大,文献[5-6] 通过对定子磁链中的暂态直流分量进行补偿,实现风机电……
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