电机一般分为直流交流同步交流异步和永磁同步四种类型双馈风力发电机的低电压穿越控制策略及仿真研究

电机一般分为直流交流同步交流异步和永磁同步四种类型双馈风力发电机的低电压穿越控制策略及仿真研究

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,要求机组具备良好的低电压穿越能力。通过建立双馈异步发电机(DFIG)的数学模型,并引入定子磁链定向控制(SFO)策略,我们在Matlab/Simulink软件中建立了仿真模型。结果表明,采用该控制策略能够有效地实现DFIG的低电压故障穿越。

引言

一般来说,由于DFIG风电机组在电网中占据的比例较小,当发生故障时,通常采取直接切除风电机组的策略,以保证电网稳定。但随着DFIG风力发电机组容量在電網中的比例增大,这种做法将导致严重影响電力系統的稳定和電網恢复问题。此外,一些专家提出了两种主要技术方法来实现低電壓穿越:一种是改进变频器控制方法;另一种是加装硬件保护设备改变拓扑结构。这两种方法各有其适用范围和优缺点,因此需要根据具体情况进行选择。在本文中,我们将采用定子磁链定向控制(SFO)策略来应对这种情况。

DFIG数学模型

图1展示了双馈感应風力發電機系统结构,该系统由風轮、变速齿轮箱、双馈式發電機、雙PWM變頻器、直流侧DC-DC轉換器及變壓器等部分构成。通过变频器,可以对转子的转矩和励磁进行独立控制,从而实现功率输出与维持网络稳定的同时。这一设计使得DFIG对于网络动态变化具有很高灵活性,但也使其对网络突然变化如短路或过载等事件更加敏感,因此需要相应的保护措施以确保安全运行。本文将详细介绍如何使用SFO策略来提高DFIG在遇到低電壓時段的情况下的性能。