双馈风力发电机低电压穿越技术研究

【摘要】目前我国的风力发电技术大多采用变速恒频发电技术,而在变速恒频发电机中,双馈风力发电机以其高效的风能捕获能力和转换效率以及较低的电能损耗等优点,在我国风力发电机组中的比重越来越高。我国由于风电起步较晚,在双馈发电机转子侧保护技术上仍存在许多缺陷论文针对现有Crowbar保护电路投切速度慢、吸收能力弱等问题,研究如何提高双馈风力发电机低电压穿越能力。首先,在对双馈发系统研究的基础上,建立了双馈发电机的数学模型,通过空间坐标变换,将多输入、多输出、非线性、强耦合的数学模型转换为同步坐标系下的模型。其次,针对双馈风力发电系统变流器的特点,采用基于定子电压矢量控制策略和双闭环控制策略,对双馈风力发电系统变流器进行控制。在Matlab/Simulink环境下建立了双馈风力发电系统并网模型。通过在不同电压跌落程度以及不同故障情况下,研究了双馈风力发电系统的动态特性,通过仿真分析得出,在电网电压跌落时,双馈风力发电机转子侧会产生过电流,需对转子侧变流器加以Crowbar保护电路抑制过电流,防止变流器脱网,实现低电压穿越,保证电网正常运行。最后,在Matlab/Simulink环境下建立了转子侧Crowbar保护系统模型,并提出采用D型锁存器作为转子侧Crowbar保护系统的驱动电路。仿真验证了该模型能够及时的投入和切除保护电路,抑制双馈发电机转子侧的过电流,提高双馈风力发电系统的低电压穿越能力。
【作者】孙庆斌；
【导师】郝晓弘；
【作者基本信息】兰州理工大学，电力系统及其自动化，2014，硕士
【关键词】风力发电；双馈系统；低电压穿越；动态特性；Crowbar；

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