变速恒频风力发电系统低电压穿越策略研究

摘要

当电网发生故障导致电压跌落后,风电机组有可能会发生大规模的解列,严重情况下会导致系统全面瘫痪。要求风力发电系统具有相应的低电压穿越能力。根据变速恒频风力发电系统控制理论,介绍了双馈电机模型。分析了目前已有的各种对策,提出了应对电网电压在不同幅度跌落时的最优低电压穿越控制策略。对于电网小电压跌落,介绍了磁链补偿策略。电网严重电压跌落,研究了各种Crowbar电路在低电压穿越中的应用,提出了在转子侧添加卸载电阻的同时,在直流侧添加了Crowbar保护电路,并重点研究卸载电阻的取值对系统低电压穿越能力的影响。通过MATLAB/SINMULINK仿真平台的分析研究,验证了所提出最优控制策略的可行性和有效性,并分析说明了只有适当的卸载电阻才可以更好的实现低电压穿越。同时建立了实验平台对控制策略进行了验证。