基于轉(zhuǎn)子端電壓控制的雙饋型風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越算法研究.pdf

1、雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為兆瓦級(jí)大功率變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主導(dǎo)機(jī)型，在快速發(fā)展的全球風(fēng)電市場中占據(jù)著較大的比重。雙饋電機(jī)(DFIG)定子直接與電網(wǎng)相耦合，在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)定子磁鏈的過渡過程可能會(huì)在轉(zhuǎn)子回路中激起較大的電流或電壓，制約著風(fēng)機(jī)組的低電壓穿越(LVRT)運(yùn)行。目前商業(yè)風(fēng)機(jī)中主要采用在轉(zhuǎn)子側(cè)附加撬棒(Crowbar)卸載電路的形式，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的不脫網(wǎng)運(yùn)行。但在此過程中，DFIG失去了控制，這不僅導(dǎo)致LVRT過程中有功和無功功率無法得到有效控

2、制，而且可能會(huì)產(chǎn)生較大的機(jī)械沖擊。為此，如何減小Crowbar的動(dòng)作，利用變流器自身最大限度地實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的LVRT運(yùn)行成為當(dāng)今學(xué)界研究的熱門課題。本文力圖從DFIG自身的電磁特性出發(fā)，針對其自身的運(yùn)行特性，研究并提出了直接基于轉(zhuǎn)子端電壓控制技術(shù)的LVRT方案，最大限度地增加了機(jī)組的可控穿越范圍。本文的研究工作可概括如下。
　　一、在建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對DFIG基本矢量控制及電網(wǎng)電壓故障時(shí)電磁暫態(tài)過程等進(jìn)行了深入的分析與研究。

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　　二、在分析DFIG滅磁控制機(jī)理的基礎(chǔ)上，對課題組提出的虛擬電感自滅磁控制算法進(jìn)行了更為深入研究和實(shí)驗(yàn)，相比與傳統(tǒng)滅磁控制方案，所提出的虛擬電感自滅磁方案不僅能夠進(jìn)一步優(yōu)化轉(zhuǎn)子端電壓，拓展可控故障范圍，而且實(shí)現(xiàn)過程無需磁鏈計(jì)算。另外，該方案為直接轉(zhuǎn)子端電壓控制方案，是一種被動(dòng)式的滅磁作用機(jī)制，其效果不依賴與轉(zhuǎn)子電流控制環(huán)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
　　三、盡管虛擬電感自滅磁控制方案可以獲得較好的LVRT性能，但存在微分運(yùn)行的不足，為此