大容量双馈风力发电机组并网技术的研究

摘要

随着风电并网容量的快速增加以及海上风电的发展,风电机组在故障期间的并网运行特性更加受到关注。本文首先在PSCAD/EMTDC中建立了基于双PWM控制的5MW双馈风电机组的具体模型。在分析现有的双馈电机低电压穿越实现方法的基础上提出了一种比较简单的低电压过渡方案。在风电场变电站的低压侧安装晶闸管控制电压调节器(TCVR),当电网电压跌落时,根据电网电压下降的幅度对网侧电压进行合理补偿,提高双馈电机定子侧电压,从而减少磁链的变化幅值,使转子电流保持在电流限值以下,同时抑制了故障期间直流母线的过电压。在所建立的5MW双馈风电系统的模型中加入所提的控制方法,对风电机组在严重对称故障下的运行特性进行仿真,验证了所提方法的有效性。
　　 另外,本文还提出了一种考虑风资源的大容量风电场并网后电压波动和闪变的评估方法。风电并网后引起的电压波动和闪变水平可能超出国家有关标准,造成严重的电能质量问题,因此,在风电并网之前需对这两者进行评估。本文采用了一种新的评估方法。区别于国际电工标准(IEC61400-21)中电压波动与闪变的评估,此方法考虑了风电场的风资源情况对这两个指标的影响。对风电场在不同出力下由阵风引起系统的电压波动进行计算,并用IEC闪变仪计算短时间闪变值Pst。用所提方法和IEC标准对我国某一新建的风电场进行评估。结果表明,所提方法不仅能有效的进行电压波动与闪变评估,而且能更好的考虑风速变化对风电场带来的潜在影响。