一种新型双馈风电机组低电压穿越技术研究

时间:2012-12-24来源:网络

①正常电网电压发生跌落时的DBR控制(非0-Power模式):即通过控制并联在直流母线上的DBR回路中的DBR电阻释放暂态能量,保证风电机组稳定运行,并网断路器Q2.6一直处于闭合状态;②0-Power控制:即电网电压极端跌落时(u/ur20%,u为测试实际电压,ur为额定电压),断开Q2.6,然后通过控制转子侧Crowbar或DBR回路实现电网保护。采用上述控制策略,既满足了国家标准,又避免了电网发生故障时风电机组频繁触发使得Crowbar电路对风电机组使用寿命和性能的产生影响。
下面对LVRT控制策略进行叙述。双馈风力发电机组在电网电压瞬间跌落时,定子磁链不能跟随定子端电压突变,从而会产生直流分量。由于积分量减小,定子磁链几乎不发生变化,而转子继续旋转,会产生较大滑差,从而引起转子绕组过压、过流,机侧变流器(GSC)的IGBT桥臂闭锁且Crowbar电路又不启动:转子产生的高暂态电流通过二极管整流桥不控整流后,交流变为直流,叠加到直流母线电容上。当直流母线电压Udc>1 250 V,控制指令采用迟滞环控制原理控制DBR回路IGBI开通或关闭,母线能量通过与IGBT串联的DBR电阻泄放,从而维持Udc稳定。
(1)DBR控制(非0-Power模式)
①电网电压轻度跌落(u/ur>50%,平衡和不平衡跌落),DBR泄放能量+GSC持续可控,风电机组处于全控状态,Crowbar电路不触发;②电网电压重度跌落(20%≤u/ur≤50%),闭锁GSC,DBR泄放能量穿越故障,Crowbar电路不触发。非0-Power模式下软件控制流程如图4所示。

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(2)0-Power模式
电网电压极端跌落(u/ur20%),GSC闭锁,Q2.6断开,风电机组正常运行。通过控制Crowbar电路或DBR回路释放转子侧积累能量,实现风电机组直流母线电压Udc的稳定控制,当电网相关性能恢复后,Q2.6闭合,实现风电机组正常并网运行,其控制流程如图5所示。

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关键词: 双馈风电机组 低电压穿越 控制策略

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