可编辑的双馈风扇低压穿越（单词）

关于双馈风力发电机的低压穿越（word）可编辑.doc文件，Aiwen共享的信息具有丰富的相关文档，并且每天都有数千名行业名人在该站上共享最新信息.

DFIG的低电压穿越（word）可以在几种双馈变速恒速风力涡轮机技术中进行编辑低电压穿越通过比较分析: 资料来源: 《变频器世界》作者: Z晓笛引言电网风力发电在过去的十年中，世界上增长最快的可再生能源技术. 并网型风力发电机和传统并网型发电设备之间的最大区别在于，它们无法在电网故障期间维持电网的电压和频率. 这非常不利于电力系统的稳定性. 电网故障是电网运行的一种异常形式. 主要包括传输线的短路或断路. 如三相接地到单相接地以及线路之间短路或断路. 它们会引起电网电压幅度的急剧变化. 双馈变速恒频风力涡轮机目前是风力涡轮机的主流机型-它们的发电设备是双馈感应发电机-当电网发生故障时-现有的保护原理是-立即从电网离网给感应发电机供电，以确保设备安全. 随着风力涡轮机容量的不断增加和风电场规模的不断扩大，风力涡轮机与电网之间的相互作用变得越来越严重. 人们越来越担心，一旦电网故障由于自身的保护而迫使大型风力涡轮机断开连接，它将严重影响电力系统的稳定性. 因此，随着与电网连接的双馈感应发电机容量的不断增加，对电网的要求越来越高. 通常，当电网电压发生故障，穿越故障时，要求发电机组不脱离电网运行，并且〜消除故障后，它可以帮助电力系统尽快恢复稳定运行. 也就是说，风力涡轮机需要具有一定的低压穿越能力.

因此，已经提出了一些新的国际电网运行规则. 例如，德国北部的电力公司（eonnetz公司）要求风电场在图中所示的电压范围内（即图中的阴影区域）运行时必须在没有离网的情况下运行〜风力涡轮机的运行时间必须不关闭-电网电压下降到ms后电网-仅在电网电压下降到曲线以下时才允许将风力涡轮机从电网断开. 此处的电压是指风电场连接点处的电压. 英国部分地区的国家电网电力公司要求风电机组低电压穿越，当高于kv的输电线路出现故障时，所有与电网连接的发电厂或风电场都必须保持在ms内. 另要求. 为了提高风力发电机的低压穿越能力〜必须研究当前主流风力发电机中双馈感应发电机的运行特性〜研究其电网在故障和故障恢复过程中的瞬态行为〜消除或减轻在没有离网控制的情况下可能造成的单元损坏. 许多文献报道，在电网电压下降的情况下，风力涡轮机中的双馈感应发电机将在转子侧引起过电流. 同时，转子侧电流的快速增加将导致转子励磁转换器的直流电压增加. 发电机励磁变化流量发电机的电流以及有功和无功功率都会振荡. 这是因为双馈感应发电机的电网电压突然下降. 定子磁通不能跟随定子端子电压突变. 结果，将产生DC分量. 由于积分量的减少，定子磁通几乎不会改变. 继续旋转〜将产生较大的打滑〜这将导致转子绕组的过电压和过电流.

如果电网出现非对称故障，则转子的过电压和过电流会更加严重，因为定子电压包含负序分量，并且负序分量会产生高转差率. 过电流将损坏转子励磁变换器，而过电压将导致发电机转子绕组的绝缘击穿. 为了保护发电机励磁变流器，必须采取过压和过流保护措施. 为了确保双馈感应发电机及其励磁变流器能够在不离网的情况下安全运行-适应新的电网运行规则的要求-对双馈感应发电机的保护原理学术界和工程界已经对控制策略进行了广泛的研究. 根据文献报道〜目前的低压穿越技术一般有三种选择: 一种是采用转子短路保护技术，人群保护，第二种是引入新的拓扑结构〜第三种是采用一种合理的励磁控制算法. 下面进行分析和介绍. 转子短路保护技术这是一些风电制造商目前使用更多的方法. 它在发电机的转子侧装有撬棍电路. 它为转子侧电路提供了旁路. 当检测到电网系统故障时检测到电压降. 感应馈电发电机的励磁转换器〜同时进入转子电路的旁路，释能电阻和保护装置，以限制通过励磁转换器的电流和转子绕组的过电压〜从而保持发电机离网此时，双馈感应发电机作为感应电动机运行. 目前，典型的撬棒电路如下: （）混合桥式撬棒电路〜如图所示〜每个桥臂由控制装置和串联的二极管组成.

如图所示，每个桥臂由两个二极管串联连接，一个igbt器件和一个吸收电阻器在直流侧串联连接. 图igbt型撬棒（）带有旁路电阻的撬棒电路〜如图所示〜当电网电压下降时〜通过电源开关设备将旁路电阻连接到转子电路上〜这是大电流可以提供旁路〜以限制大电流〜在电网故障期间保护励磁转换器旁路旁路撬棒励磁转换器的作用〜始终连接到电网和转子绕组〜因此在故障和故障期间切断时，双馈感应发电机可以同步运行与电网. 当消除了电网故障后，关闭电源开关，可以切断旁路电阻，将双馈感应发电机转换为正常运行状态. 使用撬棍电路的转子短路保护技术有一些缺点: 首先，需要增加新的保护装置以增加系统成本，此外，当电网发生故障时，尽管励磁转换器和转子绕组得到了保护，但是此时，作为感应电动机运行的单元将从系统吸收大量无功功率. 这将导致电网电压稳定性进一步恶化，并且传统的撬棍保护电路的开关操作将对系统产生瞬态影响. 文献提出了一个改进方案〜该方案与传统方案的区别是在去除了转子短路保护电阻之后〜转子电流控制命令被设置为此时的转子电流的实际值〜以防止转子电流控制器的命令电流受到电流不均等引起的实际瞬态冲击.

然后，通过逐渐更改转子电流命令〜来实现转子电流控制器的软启动. 在转子电流控制器的作用下，发电机将逐渐恢复正常运行. 这在一定程度上减轻了撬棒保护电路的开关操作对系统的瞬态影响，缩短了发电机低压穿越的过渡时间. 然而，该文献仅限于研究没有离网的对称故障发生器的运行-未讨论电网故障运行的初始条件对非离网运行的影响. 如图1和图2所示，除了应用上述典型的Crowbar技术外，还引入了新的拓扑结构. 一些文献还提出了一些新的低压旁路系统. 图为新的旁路系统图a）电网侧变流器的并联连接图b）电网侧变流器的串联连接如图所示为新的旁路系统〜该结构类似于传统的软启动设备〜双馈感应发电中的定子电机侧和电网与反向晶闸管电路串联连接. 在正常运行期间，在电压下降和电网恢复期间，所有这些晶闸管都导通-转子侧可能出现的最大电流随电压降的增加而增加，以便承受较大的电压降. 受电网故障影响转子侧大电流冲击〜转子侧励磁变流器选择了电流水平更高的大功率igbt器件〜从而确保了在不断开电网绕组的情况下变流器的安全性转子绕组. 当电网电压下降并恢复时，转子侧的最大电流可能会在电压下降之前达到几倍. 因此，当电网电压严重下降时，为避免电压上升时系统在转子侧产生的大电流，在电压上升之前，双馈感应发电机通过以下方式与电网断开连接: 反向晶闸管电路.

从网络断开后，转子励磁转换器会再次激励双馈感应发电机–一旦电压恢复到允许范围内，双馈感应发电机便可以与电网快速同步. 然后，通过打开反向晶闸管电路将定子连接到电网. 这可以降低对igbt耐压和流阻的要求. 对于可以在短时间内接受大电流的igbt模块，可以减少双馈感应发电机的离网运行时间. 从转子侧到直流侧的大功率馈送将导致直流侧电容器电压升高〜且直流侧耐压水平取决于直流侧电容器的尺寸〜因此，直流侧设计撬棒电路〜安装直流侧的电阻作为吸收电路〜将直流电压限制在允许范围内. 该方法的缺点是该解决方案需要增加系统成本和控制复杂性. 考虑到定子故障电流的直流分量〜可通过栅极来关闭晶闸管器件〜这需要较大的栅极负驱动电流〜驱动电路过于复杂. 如果此处的晶闸管串联电路使用穿透性igbt，则igbt必须与二极管串联. 使用非穿透igbt时，通态损耗将很大. 从理论上讲，如果使用接触器来代替晶闸管开关，则尽管在导通状态下没有损耗，但断开操作时间过长. 此外，由于该方案是在输电系统发生故障时发电机离网运行风电机组低电压穿越，因此在支持电网的正常运行方面没有起到积极作用. 串联连接的转换器通常是双馈感应发电机的背靠背励磁转换器与电网并联连接，如图a）所示. 这意味着励磁转换器可以将电流注入或吸收到电网中.

为了提高系统的低压穿越能力〜文献提到了一种新的连接方法〜转换器和电网的串联连接〜例如〜转换器通过电网串联到电网发电机定子端的串联变压器〜则双馈感应发电机定子端的电压是电网侧电压与变流器输出电压之和. 通过这种方式，可以通过控制变流器的电压来控制定子磁链，从而有效地抑制由于电网电压降引起的磁链振荡，从而防止在转子侧产生大电流，从而减小了影响. 网格对系统扰动的影响〜达到加固的目的. 但是，这种方法会增加很多成本，因此系统控制也相对复杂. 从制造成本的角度来看，使用一种新的励磁控制策略〜最好的方法不是更改系统硬件结构〜而是修改控制策略以实现相同的低压穿越效果: 在电网故障的情况下〜使发电机更安全故障〜同时，变频器继续保持安全的工作状态. 文献采用数值模拟的方法研究了电网三相对称故障时无离网运行的发电机励磁控制问题. 研究结果表明，通过在现有的双馈感应发电机励磁控制器中适当增大pi调节器的比例和积分系数，可以使发电机保持在一定范围内，而无需离线运行. 但是，该文档未对故障期间未离网运行的发电机范围进行详细研究和计算. 本文档中提出的方法仅适用于当由于系统中的对称三相故障导致发电机母线电压略有下降时–当发电机母线电压由于故障而严重下降时–过电流和励磁转换器电流中将发生过电压.

文献中使用硬性负反馈来补偿发电机定子电压和磁链对有功和无功解耦控制性能的影响〜该方案可以在输电系统故障时在一定程度上改善双馈感应发电机运行特性〜并可以将发电机转子电流限制在一定范围内〜保护转子励磁变换器. 但是，在增加转子电压的前提下，通过该方案对转子电流进行有效控制，考虑到转子侧励磁变换器的最大输出电压的限制，该方案仅适用于电机突然突然下降的情况. 由输电系统故障引起的发电机电压有时-导致发电机定子电压急剧下降的电网故障-该解决方案将失去对转子电流的控制，因为转子侧励磁转换器无法提供足够高的励磁电压. 此外，文献还建议在电网故障过程中应充分利用发电机的电网侧变流器来支持电网电压. 转子和电网侧变流器的协调控制可用于提高发电机的控制效果，而在电网故障期间无需离网运行. . 文献提出了去激励保护原理. 在了解电网短路故障时发电机的暂态物理过程的基础上，提出了在电网短路故障时无离网运行的双馈感应发电机励磁控制策略. 建议. 为了确保双馈感应发电机励磁变频器在故障期间的安全运行，新的励磁控制策略针对故障过程中发电机内部电磁变量的瞬态特性，控制由发电机产生的磁链. 发电机的转子电流（仅通过磁通量泄漏路径的磁性〜是磁通量泄漏），以抵消定子磁通量在转子侧的“有害”瞬态DC分量的影响.

文献通过仿真和小容量试验验证了电网对称故障下控制策略的正确性，并分析了各种因素对控制效果的影响. 文献中基于去励磁保护原理对励磁策略的深入分析表明，故障前的初始条件，定子电压和滑差率对控制策略的失效效果有很大影响. 随着定子电压在故障之前增加，可能无法将转子电流控制在满足励磁转换器安全要求的最大瞬态电流峰值内–仅在故障之前的初始条件在可控制的工作范围内时–故障励磁控制的作用〜发电机转子故障电流可控制在pu Safe范围内. 结论本文通过对学术界和工程界的双馈感应发电机在电网故障时的保护原理和控制策略的研究和分析，得出以下结论〜以供实际设计中的参考. 应用程序. （）电力系统要求双馈感应发电机在发生电网故障时能够保持离网运行，并为电网稳定性提供支持. 因此，在推导发电机的基本电磁关系的基础上，分析电网故障过程中发电机内部电磁变量的瞬态变化过程，研究一种适用于小规模电网故障的励磁控制策略. 〜即没有严重的电网故障时〜当电压降在一定程度上不严重时〜通过某种励磁控制方法〜当发电机和变频器的安全水平较短时实现低压故障〜无需触发撬杠电路即可保护发电机和变流器. （）在发生大电流暂态故障的情况下，通常需要使用撬棍短路保护措施来保护发电机和变流器.

由于撬棒电路的触发和电网故障的恢复，一般转子的电压和电流将瞬时跳变，然后衰减. 使用仿真工具来分析和比较各种电流撬棍电路的优缺点〜从成本〜可靠性和可达到的最佳性能指标〜在极端环境适应性等方面进行改进〜选择最佳解决方案〜减少压降触发撬棍电路时，转子瞬态电流的幅度跃变. （）电网运行时通常会发生不对称故障〜当电网发生不对称故障时〜过电压和过电流会更加严重〜由于定子电压包含负序分量〜且可能生成负序分量很高的转差率. 但是，目前对严重故障的研究大多针对电网对称故障的情况-无法满足实际电网故障的要求-无法实现该项目的实际应用. 因此，考虑到电网的非对称故障，需要进一步完善发电机的控制模型和算法.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-281820-1.html