故障穿越对风机系统设计的影响综述

发布时间：2024-02-04 02:45

　　近年来,诸多国家将风力发电作为其能源战略的重要组成部分。由于与传统发电机特性不同,大规模风机并网对电网的影响和冲击不可忽视。多国已在标准中规定了风电场接入电力系统的技术要求,其中故障穿越能力是被公认的最具有挑战性的技术要求。基于此,首先介绍了世界各国对于风电场接入电力系统的技术要求,然后分别从电力电子和风机设计两个维度综述了提升风机故障穿越能力的主要技术路线,最后探讨了风机故障穿越技术的发展方向。

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【部分图文】：

图1含Crowbar电路双馈风机接入电网拓扑图

为避免故障时过电流损坏变流器功率器件，在双馈风机变流器转子侧装设Crowbar电路，即将转子绕组短路，在转子侧并入撬棒电路，随后感应出暂态电阻，如图1所示。徐玉琴等[3]提出了一种Crowbar限流电阻的选型方法；张曼等[4]研究了基于动态调整Crowbar阻值的双馈风机故障穿越....

图2含储能单元的双馈风机并网拓扑图

储能系统（ESS）在风机系统的应用有效增加了故障期间风力发电机运行的可控性，如图2所示。设有超级电容器的ESS可以消除电磁转矩振荡、过电流，并补偿有功[11]。刘巨等[12]研究了通过ESS优化风机注入电流特性的方法。3.2风机定子侧

图3双馈风机串联电阻并网拓扑图

电网故障时，将双馈风机的定子绕组与外接阻抗串联，限制定子电流上升，实现机组的故障穿越，如图3所示，正常运行时，双向可控开关闭合，定子电流不通过串联电阻。张琛等[13]研究了一种通过优化定子串联阻抗值和控制器参数提升机组故障穿越能力的策略；周士琼等[14]研究了通过定子端部并联Cr....

图6鼠笼式异步风机并网拓扑图

目前，风电场中鼠笼式异步风机应用较多的是主动失速调节的定速笼型异步风机和变速恒频笼型异步风机。定速鼠笼式异步风机通过多级变速箱接入电网，如图6所示。通过在定子电路上装设全功率变频器，实现变速恒频运行，但装在定子侧的变频器容量与风机容量相当，与双馈风机相比，在成本增加的同时降低了效....

本文编号：3895073