故障下儲能裝置輔助DFIG機電能量平衡的可行性分析.pdf

1、隨著風電滲透率的急劇增加，風力發(fā)電對地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性造成的影響日趨不容忽視，雙饋風電系統(tǒng)低電壓穿越技術的研究成為熱點問題。國內外學者對電網(wǎng)故障時提高雙饋感應發(fā)電機低電壓穿越能力的多種方法進行了嘗試，采用儲能系統(tǒng)輔助雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越的方案應運而生。
　　目前傳統(tǒng)的儲能系統(tǒng)通過維持直流母線電壓恒定來平衡機側變換器和網(wǎng)側變換器之間的不平衡能量，從而輔助雙饋電機低電壓穿越。而傳統(tǒng)控制策略下轉子變流器輸入輸出的不平衡功率只是系統(tǒng)總的

2、輸入輸出不平衡功率的一部分，故傳輸?shù)膬δ苎b置只是使機側和網(wǎng)側變換器之間達到了能量平衡，而并未起到風力機輸入能量和發(fā)電機輸出能量之間的平衡。因此本文分析了轉子電流頻率、幅值、相位和系統(tǒng)傳輸有功功率的關系，探討使得系統(tǒng)達到能量平衡所需的的轉子電流指令。
　　首先對雙饋電機進行數(shù)學建模，利用空間向量法分析電網(wǎng)故障時定子磁鏈的暫態(tài)物理過程，推導出電網(wǎng)故障時定子磁鏈的一般表達式。建立了轉子變換器統(tǒng)一模型，分析出電網(wǎng)故障對直流母線產(chǎn)生的影響的

3、直接原因在于機側和網(wǎng)側變換器功率不平衡。因此，為了使得儲能裝置起到平衡系統(tǒng)機電能量的作用，需要控制轉子電流使系統(tǒng)不平衡能量全部經(jīng)由機側變換器傳輸。
　　所以，接下來對現(xiàn)存的機側變換器的勵磁控制策略包括功率電流雙環(huán)控制、滅磁控制、虛擬阻抗控制、磁鏈跟蹤控制、電流跟蹤控制對系統(tǒng)傳輸有功功率的影響進行了分析和仿真驗證。理論和仿真均表明，現(xiàn)存勵磁控制策略下，無法通過添加儲能裝置使得整個風力發(fā)電系統(tǒng)達到能量平衡。
　　最后，分析轉子電