电气自动化技术就业方向双馈风力发电机低电压穿越控制策略与仿真犹如天空中翱翔的鹰翼优雅而高效
导语:随着风力发电机组在电网中的比例不断增长,当发生短路故障时,要求机组能够在低电压环境中保持稳定运行。为了实现这一目标,本文首先建立了双馈异步发电机(DFIG)的数学模型,并引入了定子磁链定向控制(SFO)策略。在Matlab/Simulink软件中建立的仿真模型显示,采用SFO策略可以有效地帮助DFIG风力发电机在低电压故障下进行穿越。
1 引言
一般来说,由于DFIG风力发电机组占比较小,在发生故障时通常会采取直接切除的策略,以保证电网的稳定。但随着DFIG风力发电机组容量在系统中的比例增大,这种直接切除可能导致严重的问题,如剧烈潮流波动和大面积停電等,这些都对整个系统的稳定性和恢复能力产生重大影响。
针对这个问题,国际上有多种技术方法被提出来解决DFIG实现低电压穿越的问题。目前主要有两种方法,一种是改进变频器控制方法适用于轻度跌落情况;另一种是通过硬件保护改变拓扑结构适用于大幅跌落情况。每种方法都有其适用范围和优缺点,因此需要根据具体情况选择合适的方案。本文将重点探讨使用SFO策略以应对较小程度的電網跌落。
2 DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发动机系统结构,它由多个关键部件构成,其中包括风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器以及直流侧和交流侧各自的一部分。此外,图中还包含了一些其他重要部件如直流母线等。这套系统允许转子侧上的励磁功率与转差功率自由流动,而不受限制,同时也使得能提供更好的无功调节能力。
然而,由于这种设计存在一些缺陷,比如对于网络断开而造成的大幅度降压事件响应不足,所以为了克服这些不足本文将介绍如何利用SFO控制策略来提高这类设备对于网络异常条件下的性能表现。