[發明專利]用于雙饋式風力發電機組低電壓穿越的開關和動態電阻

有效

• 申請號: 201210106769.2
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102646991A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 孫樹敏;程艷;萬文峰;梁得亮;辛征;李廣磊
• 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

本發明屬于風力發電機組低電壓穿越控制領域，特別是用于雙饋式風力發電機組低電壓穿越的開關和動態電阻。?

技術背景

近年來，風能因為具有清潔和經濟的優點，受到越來越多的關注。隨著風力發電及其控制技術的不斷發展，風力發電機組的容量占整個電網的容量的比例呈現上升趨勢。為了防止在故障期間電網因為風力發電機大量切出電網而出現不穩定現象，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電網出現短路故障的情況下，不切出電網而依然保持運行，并按要求向電網提供一定功率的能力。?

在各種類型的風力發電機中，雙饋式風力發電機受到較多的青睞，這是因為一方面雙饋式風力發電機允許轉子變速運動，也就是說，此種類型的電機可以根據風速的大小調節轉子的速度以使風能轉化的效率最高；另一方面，雙饋式風力發電機的變流器和轉子相連，不是和定子相連，這使雙饋式風力發電機的變流器的容量可以是電機系統容量的一部分，即節約了成本。但是對于雙饋式風力發電機組，當定子端口的電壓突然降低時，轉子變流器很容易因為轉子出現的過電流或過電壓而受到損害。因此為了使雙饋式風力發電機組具有低電壓穿越能力，必須采取相應的控制策略。?

對于雙饋式風力發電機組，常用的低電壓穿越控制技術可以分為兩類：1，在不增加額外硬件的條件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.)，如轉子變流器或風機葉片；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（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;?J.?Yang,?E.?Fletcher,?J.?O.?Reilly,?A?series?dynamic?resistor?based?converter?protection?schemes?for?doubly?fed?induction?generator?during?various?fault?conditions,?IEEE?transactions?on?energy?conversion,?Vol.?25,?No.?2,?Jun.?2010）。?