含chopper電路的直驅風機響應電網短路的運行特性分析

劉　勇, 麻廣林, 寧　波, 魏　鑫

(國網大連供電公司，遼寧大連116021)

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含chopper電路的直驅風機響應電網短路的運行特性分析

劉勇, 麻廣林, 寧波, 魏鑫

(國網大連供電公司，遼寧大連116021)

摘要：為了分析電網短路時的直驅風電機組運行特性，從數學模型入手，研究了風輪機最大風能追蹤控制策略，以及交直交變頻器機側的有功無功解耦控制策略和網側的電壓定向控制策略。為了滿足風電機組的低電壓穿越要求，采用了直流電容chooper保護電路。電網短路故障時，chooper回路中的卸能電阻能很大程度地消耗短路沖擊帶來的能量，從而維持直流電容電壓穩定。同時參考電流限值器也限制了短路沖擊對網側變頻器的影響。在empt-rv中搭建了直驅風機模型，分析了電網三相短路導致并網電壓跌落到0.2 以下時風電機組的運行特性。仿真結果驗證了所采取的控制策略正確性，以及直流電容chooper保護電路的有效性。研究結果對直驅風機并網運行以及電網短路對風機運行特性的影響提供了依據。

關鍵詞：chopper保護；卸能電阻；三相短路；參考電流限值器

0引言

隨著能源危機和溫室效應等全球性問題的日趨凸顯，利用清潔無污染的風能發電已成為了一種有效的解決措施。特別是自《可再生能源法》頒布以來，中國的風電事業得到了飛速發展[1-2]，各種風電機組接連涌現。文獻[3]在DIgSILENT/Power Factory中搭建了直驅式永磁同步風電機組(PMSG)的仿真模型，研究了其運行特性；文獻[4]在故障狀態和機電暫態情況下研究了PMSG的控制策略及運行特性；……