基于Crowbar保护的双馈感应发电机暂态特性与参数设计

双馈风力发电系统中,Crowbar(撬棒)仍是实现低电压穿越的常用方案之一,传统的分析方法忽略了定、转子磁链间的耦合,会带来较大的分析误差并遗漏一些暂态特性。从双馈感应发电机的数学模型出发,通过分析端口电压发生对称跌落、投入Crowbar后双馈感应发电机的暂态过程,推导出了定子磁链、定子电流、转子电流的解析表达式,并在表达式的基础上分析了各暂态量的幅值和变化规律等特性。在MATLAB/Simulink中建立了双馈感应发电机的仿真模型,结果证明了表达式的准确性。从复杂的数学表达式中抽离出Crowbar阻值与暂态特性的关系,分析了不同的Crowbar阻值对于故障期间系统的功率、电磁转矩的影响,并结合转子电流峰值计算及直流母线电压钳位效应的限制,给出了一种Crowbar电阻取值方案,该方案将有助于实际工程中选取合适的Crowbar参数。     

基于反向电流跟踪的双馈风机低电压穿越控制策略

通过励磁控制实现双馈机组的低电压穿越(LVRT)是风力发电的热点问题之一。现有的改进励磁控制策略一般需要磁链的准确观测和相序的快速分离,不易实现,并且存在较大的转矩脉动。同时根据转子端口等效阻抗特性分析,提出了一种转子电流反向跟踪定子电流的电流跟踪控制策略。该策略将定子电流乘上适当系数后作为转子电流的指令值,其结构简单,而且理论上能消除电磁转矩脉动。仿真和实验结果表明,该策略能在深度故障下实现机组的LVRT可控运行,并能有效抑制转矩脉动,在超同步20%时,能实现电网电压对称跌落80%或单相全跌落的LVRT。