不对称故障下双馈式风电机组转子励磁控制的极限分析

【摘要】：对于双馈式风电机组而言,当采用转子励磁这一类控制方法进行低压穿越(low voltage ride-through,LVRT)时,根据具体控制方法的不同,其LVRT能力不同。但是由于转子电压幅值的限制,使得转子励磁控制方法存在一个极限。为了分析不对称电压跌落故障下转子励磁控制方法的极限,该文以最小化转子电流为目标,基于最优控制理论设计了一种转子励磁最优控制方法。基于该方法可以得到不对称故障下转子励磁控制方法的极限,进而衡量转子励磁控制下系统对于不对称故障的穿越能力。最后以典型的1.5MW双馈式风电机组为例,分析了3种不对称故障下转子励磁控制的故障穿越能力。由分析结果可得:在相同的电压跌落深度下,相间短路故障最难穿越,两相接地故障次之,单相接地故障最容易穿越。 【作者单位】： 清华大学自动化系;
【关键词】： 风力发电 双馈发电机 不对称电压跌落 低压穿越 转子励磁控制 最优控制 极限分析
【基金】：国家自然科学基金资助项目(60974130,61273045) 台达环境与教育基金(DREK2010003)
【分类号】：TM315;TM762
【正文快照】： 为了保障电力系统的稳定运行,很多国家已经制定了风电场并网准则,对风电场提出了低压穿越(low voltage ride-through,LVRT)的要求,即风电机组在电网故障期间保持不脱网运行[1]。对于基于双馈发电机(doubly-fed inductiongenerator,DFIG)的风电机组而言,当电网发生电压跌落故

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