双馈风力发电机高电压穿越暂态全过程分析及限流电阻优化研究

发布时间：2020-09-22 16:02

　　随着风电并网容量的不断增加,双馈感应风力发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)的安全稳定运行对电力系统的影响已不容忽视。由于DFIG对电网电压的扰动尤为敏感,造成其实现故障穿越运行较为困难。目前,电网电压跌落时的DFIG低电压穿越技术较为成熟,但电网电压骤升情况下的DFIG高电压穿越(High Voltage Ride-Through,HVRT)技术尚未引起足够的重视;且随着风电场相关并网导则的不断完善,HVRT能力也将成为风电场的必然要求;此外,DFIG实现高电压穿越技术的难点则需同时应对瞬态、稳态的影响。因此研究DFIG的高电压穿越暂态特性及控制策略具有重要意义。本文的主要研究工作如下:(1)建立DFIG在两相静止坐标系下的数学模型,详细分析了电网电压对称骤升故障和不对称骤升故障下DFIG的定子磁链暂态全过程,理论推导了在不同故障持续时间恢复后的定子磁链暂态全过程表达式,并详细分析了影响定子磁链暂态特性的因素。(2)针对现有文献中大多只在电流内环的转子电压方程中考虑定子磁链的动态变化,却忽略了其对功率外环的影响,提出定子磁链变化对功率解耦影响的改进控制策略;针对“灭磁”控制不仅需要对磁链进行准确观测而且也需要对相序进行分离,提出反向电流追踪控制策略。(3)由于电网电压故障时转子电流的精确分析关系着故障穿越的实现和故障特性的分析,因此在DFIG电磁暂态特性分析的基础上,推导出从电网电压骤升故障发生到切除全时间尺度下的转子电流表达式,并对传统限流电阻阻值整定方法进行优化。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM315
【部分图文】：

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【参考文献】