隨著風電并網容量的不斷增加,雙饋感應風力發(fā)電機(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)的安全穩(wěn)定運行對電力系統(tǒng)的影響已不容忽視。由于DFIG對電網電壓的擾動尤為敏感,造成其實現故障穿越運行較為困難。目前,電網電壓跌落時的DFIG低電壓穿越技術較為成熟,但電網電壓驟升情況下的DFIG高電壓穿越(High Voltage Ride-Through,HVRT)技術尚未引起足夠的重視;且隨著風電場相關并網導則的不斷完善,HVRT能力也將成為風電場的必然要求;此外,DFIG實現高電壓穿越技術的難點則需同時應對瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)的影響。因此研究DFIG的高電壓穿越暫態(tài)特性及控制策略具有重要意義。本文的主要研究工作如下:(1)建立DFIG在兩相靜止坐標系下的數學模型,詳細分析了電網電壓對稱驟升故障和不對稱驟升故障下DFIG的定子磁鏈暫態(tài)全過程,理論推導了在不同故障持續(xù)時間恢復后的定子磁鏈暫態(tài)全過程表達式,并詳細分析了影響定子磁鏈暫態(tài)特性的因素。(2)針對現有文獻中大多只在電流內環(huán)的轉子電壓方程中考慮定子磁鏈的動態(tài)變化,卻忽略了其對功率外環(huán)的影響,提出定子磁鏈變化對功率解耦影響的改進控制策略;針對“滅磁”控制不僅需要對磁鏈進行準確觀測而且也需要對相序進行分離,提出反向電流追蹤控制策略。(3)由于電網電壓故障時轉子電流的精確分析關系著故障穿越的實現和故障特性的分析,因此在DFIG電磁暫態(tài)特性分析的基礎上,推導出從電網電壓驟升故障發(fā)生到切除全時間尺度下的轉子電流表達式,并對傳統(tǒng)限流電阻阻值整定方法進行優(yōu)化。
【學位單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM315
【部分圖文】：

圖 1-1 2010 年至 2016 年中國新增和累計安裝的風電裝機容量，有功功率和無功功率解耦控制，機械應力小，良好的風能利和調節(jié)性能已成為當今風電市場的主流機型。圖 1-2 給出了 D。圖 1-2 DFIG 的拓撲結構感應風力發(fā)電機的轉子繞組采用繞線結構，勵磁電流從電網及，省去了機端補償電容器組，需要交流勵磁裝置及勵磁調節(jié)裝

華北電力大學碩士學位論文電壓穿越要求壓脫網問題對 DFIG 的不利影響，世界各國的高電壓穿越大利亞率先制定了官方準則，如圖 1-3 所示。在電壓突然pu 時，DFIG 應保持 60 ms 不脫網繼續(xù)運行并提供足夠大的國 E.ON 公司要求電網電壓可以升至 1.2pu 的額定電壓，并而無需離網，并且每升高 1%的電網電壓，就會提供至少 2

11(c) 模式 II, s t n +0.5T圖 2-2 不同驟升模式下定子磁鏈運行軌跡由以上分析可以看出，電壓升高模式不同，s 的運行軌跡也不同。模定子磁鏈暫態(tài)衰減分量的幅值遠小于模式 I，且連續(xù)兩次電網電壓變化隔為 s t n +0.5T時，sn 幅值更小。圖 2-3 給出模式 II 下，且 s t n +0.5T時，相鄰兩次電壓驟升幅度對s 的影響規(guī)律。若' '2 1 2 2U U =U U，即相鄰兩次電網電壓驟升幅度相同，且在 B 點繼續(xù)驟升至2U ，此時定子磁鏈的運行軌跡將穩(wěn)定于該點，sn 為 2-3(a)所示；若' '2 1 2 2U U U U，即電壓在 B 點驟升至2U 后s 運行軌跡為 2-3(b)所示。可以看出，若相鄰兩次電壓升高幅度相同，則電網電壓上升后值更小。

【參考文獻】

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本文編號：2824610