转子Crowbar自适应切除控制策略--提高DFIG低电压穿越性能

针对传统转子Crowbar电路控制策略存在反复切除与投入Crowbar电路和投入Crowbar电路工作时间过长的问题。文章通过对转子Crowbar电路模型进行分析,将DFIG的电学变量转化为以转子转速建立坐标系的数学模型,根据DFIG数学模型对切除Crowbar电路后的转子暂态进行分析,通过实时计算在当前时刻切除Crowbar电路产生的转子电流最大值与Crowbar电路投入工作电流阈值进行比较实现Crowbar电路自适应切除控制策略。通过仿真实验,比较传统控制策略和自适应控制策略在不同电压跌落程度中投入工作的时间,验证文章所提策略降低了反复切除Crowbar电路时间。

双馈风电机组中Crowbar保护综述

电网要求风电机组具有一定的低电压穿越能力(LVRT),特别是双馈式风机(DFIG)在电网的广泛应用,研究DFIG的LVRT尤为重要。主要讲述了采用Crowbar保护电路提高DFIG的LVRT,包括转子侧Crowbar保护和直流侧Crowbar保护,并对Crowbar保护电阻大小的合理选择做了简要分析,以及对Crowbar电路投切时间的选择做了详细说明,在此基础上选择Crowbar保护可以大大提高风机的LVRT功能。

面向电力系统暂态稳定分析的双馈风电机组动态模型

大规模风电并网对系统暂态和中长期稳定都有重要影响,提出能够用于电力系统稳定分析的风电机组、风电场简化模型对于深入研究风电与电网暂态互动是十分重要的。目前WECC、IEC、GE等研究机构已提出了各自的风电机组、风电场标准化通用模型,但模型均较为简化,对于双馈风电机组建模没有考虑暂态过程中的变流器闭锁和转子crowbar投切等机制,导致外特性准确性不足,使得暂态稳定分析结果过于乐观。针对该不足,文中按多时间尺度模型简化原理,系统地推导双馈风电机组气动、机械及电气部分的简化模型,并着重探讨电网电压扰动强度与风电变流器"电流源–电压源–无源阻性"3种状态特性的关系,从而导出能直接用于暂态稳定分析的简化模型和Crowbar投入、切出代数判据,在保证仿真效率的同时提高了模型暂态特性的精度。最后,通过与详细模型的仿真对比及与机组实验结果的对照,验证所提简化模型的有效性。

双馈变速风电机组低电压穿越控制方案的研究

根据紧急电网规程要求,电网故障时风电机组应能保持与电网连接并向系统不间断供电,故人们开始关注风电机组在暂态过程中的表现,并相应提出了低电压穿越(LVRT)要求。讨论了外部电压骤降下DFIG风电系统的低压穿越控制策略和保护方案,在电力系统仿真分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立了双馈风电机组的详细模型及其LVRT控制模型,并对一个风电场连接无穷大系统进行了仿真,比较了不同故障严重程度时双馈机组的低电压控制方案。仿真结果表明,转子快速短接保护装置(Crow-bar)在电网暂态过程中可以有效防止过电流对转子变频器的危害,其切除时刻对故障电网恢复和变频器保护有较大影响。通过合理地控制能使风电场穿越较为严重的电网故障,并且无需吸收大量无功功率,有利于电网的恢复。

风力发电故障穿越技术综述

随着环境问题和能源危机的爆发,人类对新能源的探索日益深入。风力发电由于其特有的优势而受到关注。随着风力发电装机容量的日益增加,电网对其故障穿越能力提出了更高的要求。针对这一问题,介绍了并网点电压骤降与骤升的形成原因,给出了国内外对低压穿越(LVRT)、高压穿越(HVRT)提出的标准。针对双馈机组采用改进控制策略和改进硬件电路两个技术层面,分析了低、高压穿越不同解决方案,最后对故障穿越的研究方向进行了展望,为后续研究提供了参考。