孫麗玲,房 丹
(華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院,河北 保定 071003)
風(fēng)力發(fā)電正隨著人們對能源和環(huán)境問題的關(guān)注而得到快速發(fā)展,相比于太陽能、核能等新能源發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電是極具潛力、極具大規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化前景的發(fā)電方式[1-2]。基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機DFIG(Doubly-Fed Induction Generator)的變速恒頻機組,因其所需勵磁變頻器容量較小、調(diào)速范圍寬、有功和無功功率解耦控制、低電壓穿越等電網(wǎng)支撐功能,逐步成為當(dāng)前國際主流的風(fēng)力發(fā)電機組[3-4]。但是雙饋式風(fēng)力發(fā)電機的運行環(huán)境差,運行工況復(fù)雜多變,故其故障機率很高。其中,定子繞組匝間短路SWITSC(Stator Winding Inter-Turn Short Circuit)故障是DFIG常見的一種內(nèi)部故障,常常會導(dǎo)致相間短路或單相接地短路,危害嚴(yán)重[5]。近年來,國內(nèi)外眾多學(xué)者對此展開了深入研究[6-10],但都更側(cè)重于對故障特征量的確定從而進(jìn)行故障診斷,并未深入涉及DFIG在發(fā)生定子匝間短路故障后的運行狀況分析。文獻(xiàn)[6,8,10]分別將正常和不同故障程度情況下的諧波、矢量軌跡形狀和橢圓環(huán)的寬度、定子負(fù)序電流作為發(fā)生定子匝間短路的故障診斷依據(jù)。文獻(xiàn)[7]利用自適應(yīng)觀測法檢測和診斷定子匝間短路故障。文獻(xiàn)[9]建立了轉(zhuǎn)子或定子發(fā)生匝間短路故障的機械模型,用于測量控制技術(shù)和故障診斷。文獻(xiàn)[11]表明,一臺感應(yīng)電動機發(fā)生SWITSC故障之后,仍能持續(xù)全壓運行幾百個小時。這就意味著,感應(yīng)電機(包括DFIG)是可以帶SWITSC故障“病態(tài)”運行的。DFIG大多位于偏遠(yuǎn)地區(qū)和海面,維護(hù)人員難以對其進(jìn)行及時維護(hù),這更增加了DFIG發(fā)生SWITSC故障后“病態(tài)”運行的機率。……