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（大唐新能源山东公司 山东济南 250014）
摘要：双馈风力发电系统的建立能够满足人们对电力资源的需求，但是在实际的运行过程中还存在一些问题，低电压运行技术能够对双馈风力发电机进行保护和控制，从而确保双馈风力发电系统的稳定运行，在解决人们用电需求的同时，还能为人们提供一个良好的用电环境。因此本文将主要分析双馈风力发电系统中的低电压运行技术。
关键词：双馈风力发电机；低电压运行技术
前言：随着经济的不断发展，自然环境也受到了不同程度的污染，在这种情况下人们对资源的需求量却不断增高。不可再生资源的储量有限，不能满足人们日益增长的能源需求，风能作为可再生能源之一，能够为电力系统提供较好的发电方式，既满足了人们对能源的需求，又促成了双馈风力发电系统的建立。
1双馈风力发电系统概述
随着经济的不断发展，人们已经不再满足于传统的煤炭发电技术，进而转向更加环境、智能发电领域的研究。“双馈”的意思是定子电压由电网提供，转子的电压由变流器进行提供，双馈风力发电系统是变速恒频风力发电系统的主要形式之一，它能够使得发电机的转子的转速随着风速的变化而变化，风速越大，转子的转速也就越大，这种类型的风力发电系统能够最大限度的利用风能进行发电，大大的提高了风能的利用率。双馈风力发电系统能够与电网建立很好的协作关系，减少了电力在运输过程中的损耗，因此被广大风力发电场应用。双馈风力发电系统的核心部件就是双馈风力发电机，风力发电机的定子与电网直接相连，电网提供给定子充足的电压促使其转子之间相互配合，带动发电机的转动[1]。
2我国低压运行技术的研究现状
为了更好的保障双馈风力发电系统的顺利运行，国内的很多学者加强了双馈风力发电机的保护和控制研究，以便在电网故障状态下，双馈风力发电机还能够正常的运行，维护电力企业的经济效益，保障人们用电环境的稳定。低压运行技术的出现适应了电网运行的新要求，能够对双馈风力发电机进行一定的控制和保护。目前有两种低电压技术，一种是励磁控制算法，另一种是Crowbar保护技术。Crowbar保护技术的实施能够降低电路中的电压，使得电压在一个平稳的状态下运行，其工作原理是当系统检测出电网内的电压过高时，电子器件中就会收到对应的开关信号，然后将这个信号发送到Crowbar电路中，当电网内的电流在Crowbar电路中通过量增时，就会将电子器件中的允许电流通过的开关关闭，使得Crowbar电路短时间内没有电流通过，以此来稳定电路中的电压或电流[2]。我国在双馈风力发电系统与电网连接的过程中主要运用Crowbar保护技术，不仅能够实现电网在低电压的情况下运行，还能够有效的保护双馈风力发电系统的正常运行，但是由于我国技术水平还存在一些不足，在利用Crowbar保护技术保护双馈风力发电系统的同时，还会出现一些不良影响。因此，相关人员要加大对低电压运行技术的研究，不断提高低电压运行技术的水平。
3低电压运行时对双馈风力发电系统的影响
3.1双馈风力发电系统对低电压运行时的要求
不让输电线路高压侧出现不对称或者对称的故障是双馈风力发电系统对低电压运行时的重要要求。在这个要求下，双馈风力发电机组与电网之间要保持连接的状态，发电机还要源源不断的给电力系统供电，为故障的电网提供持续的电流量，帮助恢复产生故障的電网。低电压运行时要考虑到双馈风力发电机的定子与电网之间的联系，要尽量将电网内的电压保持在一个稳定的水平，这样定子的端电压就不会发生跌落，定子磁链就能够根据电网电压的变化而产生变化，定子磁链就不会含有直流分量，不对称电压电网也不会存有负序分量，这样，就能维持电网内电压的稳定，双馈风力发电机中的定子就能够在一个安全的环境下与电网相连。在低电压运行时，还要注意双馈发电机转速与定子磁链中的直流分量和负序分量之间的转差，若双馈发电机转速过快，频率过高，转子回路中就会产生较大的电流或者电压，甚至还会使得直流侧两端的电压过大，对发电器件产生较大的影响[3]。
3.2低电压运行中的两个关键因素
3.2.1双馈风力发电机转子侧过电流
要想更好的实施低电压运行技术，就要避免双馈风力发电机转子侧过电流情况的出现，这样才能够保证转子侧变流器的在一个稳定的电流环境下，安全的运行。避免双馈风力发电机转子侧过电流工作首先要对双饋风力的发电电压进行一定的控制，这就需要加强对PWM整流电路的控制。PWM整流电路的控制可以运用间接电流控制也可以利用直接电流控制，间接的电流控制就是当变换器中承载的电流量过大时，直流侧的电流就会就会通过调节器的作用降低电容器中的电压值，直到直流侧的电流达到一个稳定的状态。直流电流的控制要通过一定的计算，算出交流电路中需要输入的电流指令值，然后再引入电流反馈，通过对交流电流的直接控制，时刻的监督指令的电流值，当电流值过大时，调节器就会发挥自身的调节作用，降低电路中电流。通过这两种方式能够有效的控制双馈风力发电机转子侧电流的大小，当电网发生故障时，低电压运行技术通过电流的控制，能够保证双馈风力发电系统与电网之间更好的连接，促进风力发电系统的稳定[4]。
3.2.2直流母线冲击电压
直流母线的电压值要控制在一个合理的范围，不能过高也不能过低。直流母线的电压过高时，长期处于运行过程中的继电器以及指示灯等都会因为电压过大而产生较大的热量，当热量过高时会对设备产生一定的损坏；电压过低时，会使得开关的灵敏度存在一定问题，造成开关保护工作不可靠。因此，在实施低电压运行技术时要减少转子过电流的冲击，稳定直流冲击电压。当母线电压过高时，要先检查浮充电流的大小，然后对浮充电装置进行适当的调整，适当增加或者减小电流的输出，使母线的电压保持在双馈风力发电系统的允许范围[5]。
4低电压运行时双馈风力发电系统的保护电路研究 4.1转子侧Crowbar保护电路研究
Crowbar保护电路是保护电网故障的一个回路，其原理是发电机转子两端并联一个其他电路的电阻，这个电阻能够使转子产生的过电流有一个回路，将转子侧励磁变换器短路掉，从而起到保护双馈风力发电系统的电路的作用。
4.1.1被动式的Crowbar保护电路
晶闸管和二极管共同组成了被动式的Crowbar保护电路，当双馈风力发电机内转子的回路经过的电流大于设备的预设值时，晶闸管就能接通转子回路，同时将电子回路与侧励磁变换器之间的联系切断，是一种被动式的转子侧变换器的保护。电子回路与侧励磁变换器在电压跌落之前一直保持一种连接的状态，在这种状态下，定子侧与电网之间就会分离。被动式Crowbar保护电路的控制方式相对简单，但是具有很大的限制性。发电机的定子在跟随转子转动时，定子的旋转频率相对较小，若这个时候接入Crowbar保護电路，晶闸管自身无法断开，不能适应新的电网运行规则的要求。
4.1.2主动式Crowbar保护电路
主动式Crowbar保护电路在具备被动式Crowbar保护电路优势的基础上，还弥补了晶闸管自身无法切断电路的缺点，更好的保护了低电压技术的运行。主动式Crowbar保護电路利用了很多先进的电力电子器件，当经过转子的电流过小时，能够及时的切除转子回路的Crowbar保护电路，这样转子侧变换器还能与电网紧密的联系在一起，能够正常的工作，这样的保护方式符合电网新准则的要求。此外，主动式Crowbar保护电路中的旁边电路电阻的参数也是至关重要的，当电压跌落时，转子回路中的转子侧变压换器就会受到电阻的阻碍，旁路的电流不会受到阻碍之后就不能流到转子回路，当电网的故障消除的时候就能够同时将保护电路断开，进而双馈风力发电系统进行很快的恢复，使发电工作得以正常运行[6]。
结论：利用风力进行发电是我国最具潜力的一个发电方式之一，双馈风力发电方式是目前我国应用最为广泛的一种发电方式，它结合了异步发电机和同步发电机的优势，最大限度的提高风能的利用效率。低电压运行技术在双馈风力发电上具有重要意义，不仅能够促进电网与发电机之间相互协作，还能保证电力系统的运行安全，促进了我国电力事业的发展。
参考文献：
[1]程孟增.双馈风力发电系统低电压穿越关键技术研究[D].上海交通大学，2012.
[2]刘晋.双馈风力发电系统控制策略研究[D].华北电力大学，2014.
[3]陈志强.双馈风力发电系统低电压运行技术研究[D].兰州交通大学，2014.
[4]吕学志.双馈风力发电系统不对称故障低电压穿越技术研究[D].中国石油大学（华东），2013.
[5]雷雅云.双馈风力发电系统低电压穿越技术改进研究[D].湖南科技大学，2016.
[6]郭旭东.离网型双馈风力发电系统控制策略研究[D].中南大学，2013.
作者简介：梁星月（1988-）女，山东泰安，汉，助理工程师，本科，从事运行值班工作。
摘要：双馈风力发电系统的建立能够满足人们对电力资源的需求，但是在实际的运行过程中还存在一些问题，低电压运行技术能够对双馈风力发电机进行保护和控制，从而确保双馈风力发电系统的稳定运行，在解决人们用电需求的同时，还能为人们提供一个良好的用电环境。因此本文将主要分析双馈风力发电系统中的低电压运行技术。
关键词：双馈风力发电机；低电压运行技术
前言：随着经济的不断发展，自然环境也受到了不同程度的污染，在这种情况下人们对资源的需求量却不断增高。不可再生资源的储量有限，不能满足人们日益增长的能源需求，风能作为可再生能源之一，能够为电力系统提供较好的发电方式，既满足了人们对能源的需求，又促成了双馈风力发电系统的建立。
1双馈风力发电系统概述
随着经济的不断发展，人们已经不再满足于传统的煤炭发电技术，进而转向更加环境、智能发电领域的研究。“双馈”的意思是定子电压由电网提供，转子的电压由变流器进行提供，双馈风力发电系统是变速恒频风力发电系统的主要形式之一，它能够使得发电机的转子的转速随着风速的变化而变化，风速越大，转子的转速也就越大，这种类型的风力发电系统能够最大限度的利用风能进行发电，大大的提高了风能的利用率。双馈风力发电系统能够与电网建立很好的协作关系，减少了电力在运输过程中的损耗，因此被广大风力发电场应用。双馈风力发电系统的核心部件就是双馈风力发电机，风力发电机的定子与电网直接相连，电网提供给定子充足的电压促使其转子之间相互配合，带动发电机的转动[1]。
2我国低压运行技术的研究现状
为了更好的保障双馈风力发电系统的顺利运行，国内的很多学者加强了双馈风力发电机的保护和控制研究，以便在电网故障状态下，双馈风力发电机还能够正常的运行，维护电力企业的经济效益，保障人们用电环境的稳定。低压运行技术的出现适应了电网运行的新要求，能够对双馈风力发电机进行一定的控制和保护。目前有两种低电压技术，一种是励磁控制算法，另一种是Crowbar保护技术。Crowbar保护技术的实施能够降低电路中的电压，使得电压在一个平稳的状态下运行，其工作原理是当系统检测出电网内的电压过高时，电子器件中就会收到对应的开关信号，然后将这个信号发送到Crowbar电路中，当电网内的电流在Crowbar电路中通过量增时，就会将电子器件中的允许电流通过的开关关闭，使得Crowbar电路短时间内没有电流通过，以此来稳定电路中的电压或电流[2]。我国在双馈风力发电系统与电网连接的过程中主要运用Crowbar保护技术，不仅能够实现电网在低电压的情况下运行，还能够有效的保护双馈风力发电系统的正常运行，但是由于我国技术水平还存在一些不足，在利用Crowbar保护技术保护双馈风力发电系统的同时，还会出现一些不良影响。因此，相关人员要加大对低电压运行技术的研究，不断提高低电压运行技术的水平。
3低电压运行时对双馈风力发电系统的影响
3.1双馈风力发电系统对低电压运行时的要求
不让输电线路高压侧出现不对称或者对称的故障是双馈风力发电系统对低电压运行时的重要要求。在这个要求下，双馈风力发电机组与电网之间要保持连接的状态，发电机还要源源不断的给电力系统供电，为故障的电网提供持续的电流量，帮助恢复产生故障的電网。低电压运行时要考虑到双馈风力发电机的定子与电网之间的联系，要尽量将电网内的电压保持在一个稳定的水平，这样定子的端电压就不会发生跌落，定子磁链就能够根据电网电压的变化而产生变化，定子磁链就不会含有直流分量，不对称电压电网也不会存有负序分量，这样，就能维持电网内电压的稳定，双馈风力发电机中的定子就能够在一个安全的环境下与电网相连。在低电压运行时，还要注意双馈发电机转速与定子磁链中的直流分量和负序分量之间的转差，若双馈发电机转速过快，频率过高，转子回路中就会产生较大的电流或者电压，甚至还会使得直流侧两端的电压过大，对发电器件产生较大的影响[3]。
3.2低电压运行中的两个关键因素
3.2.1双馈风力发电机转子侧过电流
要想更好的实施低电压运行技术，就要避免双馈风力发电机转子侧过电流情况的出现，这样才能够保证转子侧变流器的在一个稳定的电流环境下，安全的运行。避免双馈风力发电机转子侧过电流工作首先要对双饋风力的发电电压进行一定的控制，这就需要加强对PWM整流电路的控制。PWM整流电路的控制可以运用间接电流控制也可以利用直接电流控制，间接的电流控制就是当变换器中承载的电流量过大时，直流侧的电流就会就会通过调节器的作用降低电容器中的电压值，直到直流侧的电流达到一个稳定的状态。直流电流的控制要通过一定的计算，算出交流电路中需要输入的电流指令值，然后再引入电流反馈，通过对交流电流的直接控制，时刻的监督指令的电流值，当电流值过大时，调节器就会发挥自身的调节作用，降低电路中电流。通过这两种方式能够有效的控制双馈风力发电机转子侧电流的大小，当电网发生故障时，低电压运行技术通过电流的控制，能够保证双馈风力发电系统与电网之间更好的连接，促进风力发电系统的稳定[4]。
3.2.2直流母线冲击电压
直流母线的电压值要控制在一个合理的范围，不能过高也不能过低。直流母线的电压过高时，长期处于运行过程中的继电器以及指示灯等都会因为电压过大而产生较大的热量，当热量过高时会对设备产生一定的损坏；电压过低时，会使得开关的灵敏度存在一定问题，造成开关保护工作不可靠。因此，在实施低电压运行技术时要减少转子过电流的冲击，稳定直流冲击电压。当母线电压过高时，要先检查浮充电流的大小，然后对浮充电装置进行适当的调整，适当增加或者减小电流的输出，使母线的电压保持在双馈风力发电系统的允许范围[5]。
4低电压运行时双馈风力发电系统的保护电路研究 4.1转子侧Crowbar保护电路研究
Crowbar保护电路是保护电网故障的一个回路，其原理是发电机转子两端并联一个其他电路的电阻，这个电阻能够使转子产生的过电流有一个回路，将转子侧励磁变换器短路掉，从而起到保护双馈风力发电系统的电路的作用。
4.1.1被动式的Crowbar保护电路
晶闸管和二极管共同组成了被动式的Crowbar保护电路，当双馈风力发电机内转子的回路经过的电流大于设备的预设值时，晶闸管就能接通转子回路，同时将电子回路与侧励磁变换器之间的联系切断，是一种被动式的转子侧变换器的保护。电子回路与侧励磁变换器在电压跌落之前一直保持一种连接的状态，在这种状态下，定子侧与电网之间就会分离。被动式Crowbar保护电路的控制方式相对简单，但是具有很大的限制性。发电机的定子在跟随转子转动时，定子的旋转频率相对较小，若这个时候接入Crowbar保護电路，晶闸管自身无法断开，不能适应新的电网运行规则的要求。
4.1.2主动式Crowbar保护电路
主动式Crowbar保护电路在具备被动式Crowbar保护电路优势的基础上，还弥补了晶闸管自身无法切断电路的缺点，更好的保护了低电压技术的运行。主动式Crowbar保護电路利用了很多先进的电力电子器件，当经过转子的电流过小时，能够及时的切除转子回路的Crowbar保护电路，这样转子侧变换器还能与电网紧密的联系在一起，能够正常的工作，这样的保护方式符合电网新准则的要求。此外，主动式Crowbar保护电路中的旁边电路电阻的参数也是至关重要的，当电压跌落时，转子回路中的转子侧变压换器就会受到电阻的阻碍，旁路的电流不会受到阻碍之后就不能流到转子回路，当电网的故障消除的时候就能够同时将保护电路断开，进而双馈风力发电系统进行很快的恢复，使发电工作得以正常运行[6]。
结论：利用风力进行发电是我国最具潜力的一个发电方式之一，双馈风力发电方式是目前我国应用最为广泛的一种发电方式，它结合了异步发电机和同步发电机的优势，最大限度的提高风能的利用效率。低电压运行技术在双馈风力发电上具有重要意义，不仅能够促进电网与发电机之间相互协作，还能保证电力系统的运行安全，促进了我国电力事业的发展。
参考文献：
[1]程孟增.双馈风力发电系统低电压穿越关键技术研究[D].上海交通大学，2012.
[2]刘晋.双馈风力发电系统控制策略研究[D].华北电力大学，2014.
[3]陈志强.双馈风力发电系统低电压运行技术研究[D].兰州交通大学，2014.
[4]吕学志.双馈风力发电系统不对称故障低电压穿越技术研究[D].中国石油大学（华东），2013.
[5]雷雅云.双馈风力发电系统低电压穿越技术改进研究[D].湖南科技大学，2016.
[6]郭旭东.离网型双馈风力发电系统控制策略研究[D].中南大学，2013.
作者简介：梁星月（1988-）女，山东泰安，汉，助理工程师，本科，从事运行值班工作。