隨著風(fēng)電并網(wǎng)容量的不斷增加,雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的影響已不容忽視。由于DFIG對(duì)電網(wǎng)電壓的擾動(dòng)尤為敏感,造成其實(shí)現(xiàn)故障穿越運(yùn)行較為困難。目前,電網(wǎng)電壓跌落時(shí)的DFIG低電壓穿越技術(shù)較為成熟,但電網(wǎng)電壓驟升情況下的DFIG高電壓穿越(High Voltage Ride-Through,HVRT)技術(shù)尚未引起足夠的重視;且隨著風(fēng)電場(chǎng)相關(guān)并網(wǎng)導(dǎo)則的不斷完善,HVRT能力也將成為風(fēng)電場(chǎng)的必然要求;此外,DFIG實(shí)現(xiàn)高電壓穿越技術(shù)的難點(diǎn)則需同時(shí)應(yīng)對(duì)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(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)分析了電網(wǎng)電壓對(duì)稱驟升故障和不對(duì)稱驟升故障下DFIG的定子磁鏈暫態(tài)全過(guò)程,理論推導(dǎo)了在不同故障持續(xù)時(shí)間恢復(fù)后的定子磁鏈暫態(tài)全過(guò)程表達(dá)式,并詳細(xì)分析了影響定子磁鏈暫態(tài)特性的因素。(2)針對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)中大多只在電流內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)子電壓方程中考慮定子磁鏈的動(dòng)態(tài)變化,卻忽略了其對(duì)功率外環(huán)的影響,提出定子磁鏈變化對(duì)功率解耦影響的改進(jìn)控制策略;針對(duì)“滅磁”控制不僅需要對(duì)磁鏈進(jìn)行準(zhǔn)確觀測(cè)而且也需要對(duì)相序進(jìn)行分離,提出反向電流追蹤控制策略。(3)由于電網(wǎng)電壓故障時(shí)轉(zhuǎn)子電流的精確分析關(guān)系著故障穿越的實(shí)現(xiàn)和故障特性的分析,因此在DFIG電磁暫態(tài)特性分析的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出從電網(wǎng)電壓驟升故障發(fā)生到切除全時(shí)間尺度下的轉(zhuǎn)子電流表達(dá)式,并對(duì)傳統(tǒng)限流電阻阻值整定方法進(jìn)行優(yōu)化。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM315
【部分圖文】：

圖 1-1 2010 年至 2016 年中國(guó)新增和累計(jì)安裝的風(fēng)電裝機(jī)容量，有功功率和無(wú)功功率解耦控制，機(jī)械應(yīng)力小，良好的風(fēng)能利和調(diào)節(jié)性能已成為當(dāng)今風(fēng)電市場(chǎng)的主流機(jī)型。圖 1-2 給出了 D。圖 1-2 DFIG 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組采用繞線結(jié)構(gòu)，勵(lì)磁電流從電網(wǎng)及，省去了機(jī)端補(bǔ)償電容器組，需要交流勵(lì)磁裝置及勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文電壓穿越要求壓脫網(wǎng)問(wèn)題對(duì) DFIG 的不利影響，世界各國(guó)的高電壓穿越大利亞率先制定了官方準(zhǔn)則，如圖 1-3 所示。在電壓突然pu 時(shí)，DFIG 應(yīng)保持 60 ms 不脫網(wǎng)繼續(xù)運(yùn)行并提供足夠大的國(guó) E.ON 公司要求電網(wǎng)電壓可以升至 1.2pu 的額定電壓，并而無(wú)需離網(wǎng)，并且每升高 1%的電網(wǎng)電壓，就會(huì)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(yùn)行軌跡由以上分析可以看出，電壓升高模式不同，s 的運(yùn)行軌跡也不同。模定子磁鏈暫態(tài)衰減分量的幅值遠(yuǎn)小于模式 I，且連續(xù)兩次電網(wǎng)電壓變化隔為 s t n +0.5T時(shí)，sn 幅值更小。圖 2-3 給出模式 II 下，且 s t n +0.5T時(shí)，相鄰兩次電壓驟升幅度對(duì)s 的影響規(guī)律。若' '2 1 2 2U U =U U，即相鄰兩次電網(wǎng)電壓驟升幅度相同，且在 B 點(diǎn)繼續(xù)驟升至2U ，此時(shí)定子磁鏈的運(yùn)行軌跡將穩(wěn)定于該點(diǎn)，sn 為 2-3(a)所示；若' '2 1 2 2U U U U，即電壓在 B 點(diǎn)驟升至2U 后s 運(yùn)行軌跡為 2-3(b)所示�？梢钥闯觯粝噜弮纱坞妷荷叻认嗤�，則電網(wǎng)電壓上升后值更小。

【參考文獻(xiàn)】

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