近年來風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)非常發(fā)展迅速,而風(fēng)電場(chǎng)接入的電網(wǎng)通常都離負(fù)荷中心較遠(yuǎn),所以相對(duì)脆弱,易受波動(dòng)影響,運(yùn)行的穩(wěn)定性不能得到很好的保障,一旦電網(wǎng)電壓發(fā)生大幅度跌落的情況時(shí),風(fēng)電機(jī)組會(huì)發(fā)生大規(guī)模的脫網(wǎng),嚴(yán)重危害電網(wǎng)的穩(wěn)定。對(duì)于雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)來說,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),其正常工作不脫網(wǎng)是最主要的研究方向,我國(guó)也出臺(tái)了針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)故障穿越的相關(guān)規(guī)定。因此,研究風(fēng)電機(jī)組的故障穿越能力具有重要意義。本文設(shè)計(jì)了一套雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致電壓跌落時(shí)的保護(hù)方案,能夠使雙饋風(fēng)機(jī)在低電壓狀態(tài)下得到保護(hù),并且系統(tǒng)不受轉(zhuǎn)子側(cè)過電流和直流側(cè)過電壓的影響,保持不脫網(wǎng)運(yùn)行。首先,研究了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本原理并分析了其數(shù)學(xué)模型,包括三相靜止坐標(biāo)系下的模型和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的模型。接著研究了基于矢量控制的改進(jìn)型控制策略,在理論分析的基礎(chǔ)上,對(duì)改進(jìn)型控制策略進(jìn)行了包括電網(wǎng)電壓輕微跌落（20%）、電網(wǎng)電壓中度跌落（50%）兩種狀態(tài)下的仿真驗(yàn)證,對(duì)比分析了發(fā)生三相對(duì)稱故障時(shí)是否采用該控制策略的波形。從仿真結(jié)果來看,該控制策略能夠?qū)⑵鸬揭种妻D(zhuǎn)子側(cè)過電流的保護(hù)作用。其次,設(shè)計(jì)了硬件保護(hù)電路,包括帶有并聯(lián)動(dòng)態(tài)電阻的主動(dòng)式轉(zhuǎn)... 

【文章來源】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2雙饋風(fēng)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型

sd m rdsdssq m rqsqsL iiLL iiLψψ = = 標(biāo)系下的功率方程（2-21），將上式代入得：3232sd m rds sdssq m rqs sdsL iP uLL iQ uLψψ = = 壓定向矢量控制，可以通過控制 d 軸分量sdψ 和irqi 來控制無功功率，整個(gè)過程均忽略定子電阻。了近似解耦，與之前的定子磁鏈定向矢量控制方直接功率控制方法廣泛應(yīng)用，具有很多的優(yōu)勢(shì)，如動(dòng)靜態(tài)性能優(yōu)良流變頻調(diào)速控制技術(shù)[40-41]。

直流側(cè)電容吸收能量，電壓升高；反之，直流側(cè)電容釋放能量，電壓降低。3.3 改進(jìn)型控制策略在電網(wǎng)發(fā)生故障情況下，要對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)施保護(hù)和控制，主要是靠抑制過電流電壓的情況，其中較為方便有效的方式是抑制轉(zhuǎn)子側(cè)的過電流和直流側(cè)的過電壓，并且要慮轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的容量限制[47]。而控制策略和保護(hù)方案的制定，往往還要根據(jù)故障的嚴(yán)重以及電網(wǎng)電壓跌落的深度來決定。當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落程度較小時(shí)，首先考慮通過改進(jìn)變換器制策略來提高其故障穿越能力，避免硬件保護(hù)電路的投入。下圖 3-4 所示為改進(jìn)控制策略圖。參考轉(zhuǎn)子

【參考文獻(xiàn)】：
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