[發明專利]雙饋式風力發電機組低電壓穿越的動態電阻及其控制方法

無效

• 申請號: 201210000922.3
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102412600A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 程艷;萬文鋒;孫樹敏;梁得亮;張青青
• 申請（專利權）人: 山東電力研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

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技術領域

本發明涉及屬于風力發電機組低電壓穿越控制領域，尤其涉及一種雙饋式風力發電機組低電壓穿越的動態電阻及其控制方法。

背景技術

在風力發電機組接入電網的初期，因為風力發電機組的容量占整個電網的容量的比例比較小，在這種情況下，當電網發生短路故障時，為了防止風力發電機組受到損害，一般的做法是將風力發電機組切出電網。但是隨著風力發電技術的發展，風力發電機組的容量占整個電網的容量的比例越來越大，在這種情況下，當電網發生短路故障時，如果我們依然將風力發電機組切出電網，電網會因為缺失大量功率源而減慢恢復的速度，甚至出現不穩定現象。因此現在的電網都要求風力發電機組具有低電壓穿越能力。低電壓穿越是指風力發電機組在短路故障的情況下，不切出電網而依然保持運行的能力。但是如果我們不采取額外的控制措施，風力發電機組在這種不正常的電網條件下運行必然會受到損害。對于雙饋式風力發電機組，當定子端口出現低電壓時，轉子變流器很容易因為過電流和過電壓受到損害。因此為了使雙饋式風力發電機組具有低電壓穿越能力，必須采取一些額外的控制策略。

雙饋式風力發電機組常用的低電壓穿越技術可以分為兩類：

1，不增加額外硬件的情況下控制系統的某些部件(Dawei?Xiang,?Li?Ran,?Peter?J.?Tavner,?et.al.,?Control?of?a?doubly?fed?induction?generator?in?a?wind?turbine?during?grid?fault?ride-through,?IEEE?transactions?on?energy?conversion,?Vol.?21,?No.?3,?Sep.?2006;?Lie?Xu,?Yi?Wang,?Dynamic?modeling?and?control?of?DFIG-based?wind?turbines?under?unbalanced?network?conditions,?IEEE?transactions?on?power?systems,?Vol.?22,?No.?1,?Feb.?2007.)，如控制變流器或葉片；

2，增加額外的硬件，如電壓補償裝置(Patrick?S.?Flannery,?Giri?Venkataramanan,?A?fault?tolerant?doubly?fed?induction?generator?wind?turbine?using?a?parallel?grid?side?rectifier?and?series?grid?side?converter,?IEEE?transactions?on?power?electronics,?Vol.?23,?No.?3,?May.?2008;?Christian?Wessels,?Fabian?Gebhardt,?Friedrich?Willhelm?Fuchs,?Fault?ride-through?of?a?DFIG?wind?turbine?using?a?dynamic?voltage?restorer?during?symmetrical?and?asymmetrical?grid?faults,?IEEE?transactions?on?power?systems,?Vol.?26,?No.?3,?Mar.?2011.)、功率補償裝置(K.?E.?Okedu,?S.?M.?Muyeen,?Rion?Takahashi,?et.al.,?Participation?of?facts?in?stabilizing?DFIG?with?crowbar?during?grid?fault?based?on?grid?codes,?IEEE?conference?and?exhibition,?Dubai,?Feb.?2011.)、電阻。

對于為了實現低電壓穿越而加入的電阻可以分為兩類：

1，撬棒（Crowbar）（Graham?Pannell,?David?J.Atkinson,?Bashar?Zahawi,?Mimimum-threhold?crowbar?for?a?fault-ride-through?grid-code-compliant?DFIG?wind?turbine,?IEEE?transactions?on?energy?conversion,?Vol.?25,?No.?3,?Sep.?2008.）；