基于轉(zhuǎn)子串聯(lián)獨(dú)立電源的DFIG 低電壓穿越能力研究

李天成，韓曉鋒，徐偉進(jìn)

（1.東北電力大學(xué)，吉林 吉林 132012；2.東北電力設(shè)計(jì)院，長(zhǎng)春 130021）

在最近幾年中，風(fēng)力發(fā)電所占比重在各大電網(wǎng)顯著增長(zhǎng)，因此各大電網(wǎng)公司制定了有關(guān)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)的規(guī)范，使電網(wǎng)發(fā)生低電壓事件或其他某種干擾時(shí)，風(fēng)機(jī)從電網(wǎng)中斷開(kāi)以避免整個(gè)電網(wǎng)崩潰。通常在雙饋異步發(fā)電機(jī)（DFIG）系統(tǒng)中發(fā)生電網(wǎng)故障時(shí)，過(guò)電流保護(hù)裝置將變流器斷開(kāi)。這種保護(hù)不足以保護(hù)系統(tǒng)，這是由于轉(zhuǎn)子電流流經(jīng)變流器二極管并到達(dá)直流母線電路，從而導(dǎo)致直流母線過(guò)電壓，該過(guò)電壓可能損壞變流器元件。由于這個(gè)原因，轉(zhuǎn)子被短路，定子從電網(wǎng)斷開(kāi)。然而風(fēng)力發(fā)電的迅速發(fā)展促進(jìn)電網(wǎng)公司建立新的規(guī)范章程，因此風(fēng)力發(fā)電必須適應(yīng)這些新的要求。這些要求集中于兩個(gè)要點(diǎn)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須具有低電壓穿越（LVRT）能力以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。

不同類(lèi)型的風(fēng)機(jī)可以采用不同的措施和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其低電壓穿越。文獻(xiàn)［1］至［5］分別敘述了直驅(qū)式永磁發(fā)電機(jī)機(jī)和雙饋式異步發(fā)電機(jī)的實(shí)現(xiàn)低電壓穿越的方法，其中雙饋式異步發(fā)電機(jī)組可以根據(jù)機(jī)組自身實(shí)現(xiàn)低電壓穿越功能。文獻(xiàn)［6］至［7］提出了轉(zhuǎn)子側(cè)Crowbar的投入與切除控制策略以及投切時(shí)間對(duì)機(jī)組實(shí)現(xiàn)LVRT 的影響。文獻(xiàn)［8］至［10］分析了雙饋式異步發(fā)電機(jī)的LVRT 控制策略并提出了根據(jù)槳距角控制提高LVRT 能力的方法。

然而，上述文獻(xiàn)中提出的解決方案都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)：所有解決方案都是基于直接連接到電網(wǎng)的電力電子變流器。……