雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越特性的建模與仿真分析.pdf

1、隨著世界各國對環(huán)境保護(hù)及能源危機(jī)的日益重視，風(fēng)電得到了大力支持并已成為繼火電、水電之后的第三大能源。風(fēng)電滲透率的不斷提高，使得并網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組/風(fēng)電場對電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性有著越來越顯著的影響。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生電壓波動(dòng)時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組/風(fēng)電場不脫網(wǎng)運(yùn)行對電網(wǎng)故障的恢復(fù)起到積極作用。研究并提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越特性不僅具有重要的理論價(jià)值還同時(shí)具備現(xiàn)場指導(dǎo)意義。
　　作為當(dāng)前主流機(jī)型之一，雙饋風(fēng)機(jī)由于采用交流電流勵(lì)磁，可實(shí)現(xiàn)變速恒頻運(yùn)行。盡

2、管雙饋風(fēng)機(jī)的小容量變換器是其經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于其它機(jī)型的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但也是其在電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)控制力不高的根本原因。因此，本文針對雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的高電壓穿越特性。首先，歸納了國外高電壓穿越特性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并總結(jié)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組現(xiàn)有的高電壓穿越技術(shù)；其次，闡述了電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本運(yùn)行原理，在三相靜止坐標(biāo)系和兩相廣義旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下分別建立了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)得出了采用d軸定向電網(wǎng)電壓矢量的兩側(cè)變換器的

3、控制策略；最后，在此基礎(chǔ)上，對雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓驟升期間表現(xiàn)出的暫態(tài)特性進(jìn)行了嚴(yán)格的理論分析，并推導(dǎo)出雙饋風(fēng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子磁鏈，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓以及轉(zhuǎn)子暫態(tài)電流的表達(dá)式，為尋找高電壓穿越特性的改進(jìn)方法奠定了理論基礎(chǔ)。
　　在電力系統(tǒng)仿真軟件PSCAD中建立了一臺額定功率為2MW的雙饋風(fēng)機(jī)的電磁暫態(tài)仿真模型，并在模型中實(shí)現(xiàn)了對電網(wǎng)高電壓發(fā)生模塊和多種高電壓穿越保護(hù)電路模塊的設(shè)計(jì)。本文提出的改善高電壓穿越特性的改進(jìn)方法以抑制轉(zhuǎn)子暫態(tài)電