本文關(guān)鍵詞：改進(jìn)Crowbar保護(hù)的雙饋電機(jī)低電壓穿越研究

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【摘要】：隨著常規(guī)能源不斷衰竭以及能源需求日益高漲,風(fēng)能作為新興的綠色能源,受到越來越多的人們關(guān)注。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展,風(fēng)電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中的比例逐年增加,對電網(wǎng)的影響也越來越大。為了維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,世界各國紛紛制定了并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不脫網(wǎng)運(yùn)行的LVRT要求。確保DFIG在電網(wǎng)電壓故障下安全不脫網(wǎng)運(yùn)行同時(shí)滿足并網(wǎng)LVRT要求,目前的研究大致可以分為以下兩方面：一是改進(jìn)變換器的勵(lì)磁控制策略,該方法只適用于電網(wǎng)電壓輕度跌落情況下,在電網(wǎng)發(fā)生較大幅度跌落則很難滿足要求。二是增加硬件保護(hù)電路,DFIG電壓跌落時(shí)在轉(zhuǎn)子側(cè)安裝Crowbar電路,但是該方發(fā)投入Crowbar電路使得DFIG轉(zhuǎn)子被短接,DFIG作感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行,從電網(wǎng)吸收大量無功功率,加劇了風(fēng)電場附近電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定性。針對上述情況,本文提出一種改進(jìn)的Crowbar電路不僅能夠?qū)崿F(xiàn)三相短路故障下對DFIG的保護(hù),而且能夠在電壓跌落極限下實(shí)現(xiàn)LVRT。為了便于研究DFIG三相短路以及電壓跌落極限時(shí)的特性,在風(fēng)力機(jī)與DFIG的運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上,建立了DFIG的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上得到以電流為狀態(tài)參量的狀態(tài)空間方程,根據(jù)疊加原理將三相短路和電壓跌落的暫態(tài)過程等效成穩(wěn)定運(yùn)行以及加反向電壓運(yùn)行兩種工況的疊加。根據(jù)對三相短路以及LVRT的要求對三相短路和電壓跌落瞬態(tài)特性的運(yùn)行特性進(jìn)行分析,揭示影響三相短路和電壓跌落極限的主要因素。在三相短路故障下提出改進(jìn)的Crowbar電路,在Crowbar電路的研究基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)三相短路時(shí)對改進(jìn)Crowbar電路的參數(shù)整定；對電壓跌落極限時(shí)運(yùn)行特性的分析,建立電壓跌落極限下的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上研究出改進(jìn)的Crowbar電路結(jié)合轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓的LVRT控制策略,并對DFIG的LVRT運(yùn)行特性進(jìn)行分析。在理論研究的基礎(chǔ)上,基于Matlab/Simulink仿真平臺(tái)以及DFIG三相短路和電壓跌落極限LVRT數(shù)學(xué)模型,搭建了DFIG三相短路和電壓跌落極限LVRT的仿真模型。理論和仿真結(jié)果表明,采用改進(jìn)的Crowbar電路不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在三相短路時(shí)對DFIG的保護(hù),而且能夠在電壓跌落極限時(shí)LVRT。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614

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