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基于DFIG風電場聯(lián)合保護的低電壓穿越研究

2015-11-09 來源:分布式發(fā)電與微電網 瀏覽數(shù):699


  并且,針對風電場發(fā)生三相短路引起的電壓跌落問題,為了故障電壓的快速恢復,總裝機容量在百萬千瓦級規(guī)模及以上的風電場群,每個風電場在低電壓穿越過程中應具有一定的動態(tài)無功支撐能力。我國風力資源豐富,風電裝機容量偏小,并且常常處于電力系統(tǒng)末端,我國制定的風電低電壓穿越標準相對歐美風電大國偏低,但符合我國的國情。
  圖1低電壓穿越曲線
  2LVRT技術方案(略)
  本文采用的是雙饋異步風力發(fā)電系統(tǒng)(DFIG),如圖2所示,風力機通過一個多級齒輪箱連接到風力機。DFIG的定子側通過一個升壓變壓器直接連接到電網,轉子側通過三相交-直-交變頻器實現(xiàn)交流勵磁,并經升壓變壓器連接到電網,該變頻器采用的是電壓型PWM變頻器,可分為轉子側變流器(RSC)和一個網側變流器(GSC),二者由電容器連接。
  其中RSC用于DFIG的運行控制,其控制效果直接影響DFIG的運行性能,而GSC主要是控制直流母線電壓的恒定。為了減少風電場內部的功率損耗,二者均運行在恒功率運行模式,即穩(wěn)態(tài)運行時與電網沒有無功功率的交換。
  該系統(tǒng)采用Crowbar電路保護轉子側變流器及直流母線卸荷電路DC-chopper聯(lián)合保護的方式,實現(xiàn)風電場低電壓穿越。在并網點并聯(lián)動態(tài)無功補償裝置STATCOM,實現(xiàn)對風電場無功功率的連續(xù)迅速調節(jié)。
  圖2雙饋風電系統(tǒng)接線圖
  圖3主動型Crowbar電路
  圖4直流卸荷電路控制框圖
  圖5STATCOM控制框圖
  3仿真分析
  本文使用Digsilent仿真軟件對DFIG系統(tǒng)的低電壓穿越能力展開研究,采用的是三機九節(jié)點系統(tǒng),原系統(tǒng)的G3同步發(fā)電機組,由10臺額定容量為雙饋風電機組代替,不考慮風電場內部風機的接線形式,風電場通過升壓變壓器連接至電網。
閱讀上文 >> 巨蟒發(fā)電的原理概述及發(fā)展
閱讀下文 >> 專家共研:應用于高風電滲透率電網的風電調度實時控制方法與實現(xiàn)

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