采用电压源型换流器技术将一种新型永磁同步发电机接入电网

摘要

在原理上，永磁同步发电机（PMSG）是一种鲁棒性好、低维护、高能效的发电机。然而，由于其固有的转动惯量小并且缺少励磁控制，在接入电网时任何引起电压骤降的故障都可能使PMSG失去同步和断开与电网的连接。许多独立系统运行机构（ISO）有低电压穿越能力（LVRT）要求，以保证在输电系统电压降落之后发电机能保持同步。LVRT要求通常由特定的电压和一段时间来界定。为了满足LVRTgg求，PMSG需要外部稳定性控制器。本文研究了一个由40x25MWj＇X磁同步发电机组成的水电厂接入电网的情况。笔者提出本文的特定应用均与PMSG的并网有关。以提高稳定性为目的进行了综合设计研究。首先通过系统动态分析对PMSG参数进行优化设计，如转动惯量，发电机电抗和时间常数。然后分析和评价了基于各种电压源型换流器技术的稳定性控制器，这种技术是用来弥补励磁的不足。最后，提出了关于并网的改进概念，以使PMSG满足ISO要求。