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,然后采用定子磁链定向控制(SFO)策略,并通过Matlab/Simulink软件进行了仿真验证。结果表明,SFO策略有助于DFIG在低电压条件下有效地穿越故障。
引言:一般来说,由于DFIG风力发电机组的容量相对较小,当发生故障时,通常会采取直接切除的措施以维持电网稳定。但随着其在电力系统中的比例不断增大,这种做法可能导致严重的问题,如剧烈的潮流波动和大面积停電。因此,对于实现低电压穿越,有必要提出新的技术方法。本文将探讨两种主要的实现策略,即改进变频器控制方法和加装硬件保护设备改变拓扑结构。此外,本文还将重点介绍一种适用于小幅度跌落情况的SFO策略。
DFIG数学模型
图1显示了双馈感应风力发电机系统结构,该系统由风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器、直流侧 电容及变压器等部分构成。在该系统中,转子侧通过双PWM变频器与直流母线连接,可以实现励磁及转差功率的双向流动。此外,网侧PWM可以保持直流母线稳定,而转子侧PWM则可间接对定子侧有功和无功功率进行控制。
然而,由于这种设计使得DFIG对网络信号非常敏感,而且由于其较小的容量,它们对于处理网络故障也有一定的局限性。在面临高峰时段或其他可能导致网络跌落的情况时,我们需要开发更为灵活和强大的控制策略,以克服这些缺点。本文通过推导出同步速旋转d-p坐标下的DFIG定子及转子的矢量方程,为进一步研究提供了基础。