具备无功支撑能力的双馈变流器故障穿越技术研究.pdf

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1、电气传动自动化技术与应用2015年第34卷第u期ElectricalDrives具备无功支撑能力的双馈变流器故障穿越技术研究★孙健，许恩泽，刘海舰，姜达军2，钱敏慧(1．许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，河南许昌451000；2．中国电力科学研究院，江苏南京210003)摘要：随着风力发电在电网中所占比例的日益增长，电网故障穿越能力凸显重要。本文对双馈变流器故障穿越硬件实现进行了描述，介绍了一种改进的可靠的交流Crowbar电路设计方案。结合公司现2MW双馈变流器，设计了电网故障时双馈风电机组网侧和机侧变流器有功、无功功率的分配方案。仿真研究与样机

2、测试均表明，该技术方案在确保电网故障不脱网工况下，能够提供一定的动态无功支撑协助电网电压快速恢复。关键词：双馈变流器；低电压穿越；高电压穿越；无功支持中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1003—7241(2015)11-0053-07FaultRidethroughResearchConverterofDouble--FedwithReactivePowerSupportSUNJian，XUEn．ze，LIUHai．．jian，JIANGDa-jun，QIANMin．hui2(1．xujinGroupCorporation，XJElectri

3、cCo．，Ltd．，Xuchang461000China；2．ChinaElectricPowerResearchInstitute，Nanjing210003China)Abstract：Withthegrowingproportionofwindpower,thegridfaultride—throughcapabilitybecomesveryimportant．Inthispaper，thehardwareimplementationofthedoublefedconvenerisdescribed，andanimprovedCrowbarcir

4、cuitdesignschemeispresented．Combinedwith2MWdoubly—fedconverter,anactiveandreactivepowerallocationschemeforthedoubly-fedwindturbinegridsideandmotorsideconverterwhenthegridfailureisdesigned．Simulationresearchandprototypetestingshowthatthecontrolschemeensuresthatgridfailuredoesnotcu

5、toffgridconditions，isabletoprovidesomedynamicreactivepowergridvoltagesupporttoassistrapidrecovery．Keywords：doubly·-fedconverter；lowvoltageride-though(LVRT)；highvoltageride·-though(HVRT)；reactivepowersupporting1引言低电压穿越过程，风电场常采用投入FC、SVC、SVG21世纪，随着世界各国节能减排形势的日益严峻等无功补偿装置，由于现有常规无功补偿装置

6、控制精度和常规化石能源的日益枯竭，绿色可再生能源受到重较差会引起线路无功过剩，进一步导致在电网电压恢复视，风力发电得到迅猛发展。目前，我国风电装机总时产生过电压现象。电网故障时刻，风电机组会因过流、量居于世界第一，风力发电对电网的影响已经引起足低压、过速、震动等故障而停机。如果风电机组在电网够重视u。故障时刻故障停机，不能有效的支撑电网电压恢复，进电网短路故障会导致风电场并网点电压的跌落，在而连锁反应导致大规模风电机组从电网解列，对电网的稳定运行造成严重影响。·基金项目：国网电网项目“提升网源协调能力的风电机组风电场运为了维持风力发电高渗入电网的安全可靠

7、运行，各行控制技术研究”国电网部门均对风机的故障穿越能力(GridFaultRide收稿日期：2Ol5-07—22电气传动自动化技术与应用2015年第34卷第l1期ElectricalDrives采用直接给定i一的指令值，可避免多重控制环造成响应速度慢的缺点。在低电压穿越工况下，无功电流给定参考我国对风电机组LvRT的标准要求给定：，L=+(13)=1．5术专。m_(o．9一)(一)+f，d式中：I为机侧变流器额定电流值；I为机组额定电流值。f尸：生需要指出的是，电网电压骤降期间，在满足式(13)所示无功优先输出的原则下，为了防止机组转速飙升和系统频率的

8、震荡，机侧变流器容量仍然需要最大可能的输出功功率。此时机侧转矩电流大小可按下述原