永磁直驱风机基于虚拟同步技术的高、低电压连续故障穿越策略

“双高”电力系统中，并网风机机端故障电压越发呈现高、低连续振荡的特点，这增加了机组穿越难度和脱网概率。该文基于虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)技术设计了一种直驱风机高、低电压连续故障穿越策略：有功控制通过改进VSG技术设计功率补偿项，对外增加系统频率支撑，对内减少母线电压波动；无功控制以行业标准为依据，通过向电网注入无功电流支撑电压恢复。其中，低穿时通过超速限功率、紧急变桨等变功率跟踪方法快速、精准平衡有功流动，高穿时通过动态调节直流母线电压增加网侧逆变器可控性，以此提高机组故障连续穿越能力。相较于传统电流源特性的双闭环控制，应用电压源特性的VSG技术有利于提升故障期间风机的电网支撑作用。设计的穿越策略可持续性更强，能承受长时间、多频次、大范围的连续故障电压冲击，提高了机组在恶劣工况下的并网生存能力。最后结合Matlab/Simulink仿真平台进行实验验证。