基于Crowbar的双馈式风力发电机组LVRT控制策略研究

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随着一些地区风能在能源供应中的急剧增加,大规模风电场对地区电网稳定性造成的影响愈发显著,风力发电机组的低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)技术愈来愈受关注。双馈发电机(DFIG)作为目前使用最广泛的变速恒频风力发电机之一,它的LVRT技术研究也相应成为风电领域的重要研究方向。 本文介绍了双馈风力发电机组基本原理及相应的控制技术,介绍了LVRT标准并总结了LVRT。对电力系统的影响。在此基础上研究了双馈电机LNRT建模问题,提出应从提高模型精度及改善模型适应性上入手对模型进行改进。并通过对现有双馈风力发电机组INRT。方案的比较,阐述了各方案的优缺点。 本文研究了对称电压跌落故障下双馈风力发电机组LNRT控制策略。着重研究了双馈电机在电压恢复过程的控制,研究结果表明相角跳变对双馈电机过渡过程的控制有重要影响,且在系统潮流工况变化不大的前提下,电压恢复过程造成的相角跳变与故障发生过程造成的相角跳变大小近似相等,并据此提出了利用故障时刻相角跳变值补偿恢复时刻相角跳变的恢复控制原理。仿真结果表明该原理能够有效抑制恢复过程中过电流水平,并具备良好适应性,所改进的Crowbar控制方案也得到了仿真验证。 本文研究了非对称电压跌落故障下双馈风力发电机组的LVRT控制策略。采用双电流控制器并配合Crowbar对非对称跌落故障下机组的控制策略进行改进,仿真结果表明:采用双电流控制器的方法,能够有效减弱双馈发电机组在非对称工况下产生的暂态响应:在非对称跌落故障初期投入Crowbar电路,能够有效控制非对称跌落故障下的直流母线电压。
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