[發(fā)明專利]一種基于電磁暫態(tài)算法的雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310208136.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103269088A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊淑英;陳劉偉;張興;謝震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02P21/14
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種基于電磁暫態(tài)算法的雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越控制方法。

背景技術(shù)

雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是目前兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主流機(jī)型，隨著風(fēng)電電網(wǎng)穿透率的提高，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低電壓穿越（LVRT）功能是當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)的必備功能。如德國(guó)E.ONNetz電網(wǎng)公司在2006年頒布的并網(wǎng)導(dǎo)則（Gridcodeforhighandextrahighvoltage），國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/GDW392－2009）等都對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的LVRT功能提出了具體要求。由于雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)中雙饋電機(jī)的特殊驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使其背靠背驅(qū)動(dòng)變流器難以滿足LVRT時(shí)的電流容量需求，這也使得LVRT問(wèn)題成為雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)瓶頸問(wèn)題。

LVRT所帶來(lái)的挑戰(zhàn)性及其解決的迫切性，使得雙饋型風(fēng)電變流器的LVRT問(wèn)題成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái)關(guān)于LVRT方案的研究報(bào)道可概括為兩大類：基于硬件的LVRT方案；基于軟件控制算法的LVRT方案。

其中基于硬件的LVRT變流器拓?fù)渥兓饕修D(zhuǎn)子回路附加硬件和定子回路附加硬件兩類：轉(zhuǎn)子回路附加硬件主要有配置撬棒（Crowbar）電路方案（蔣雪冬，趙舫.應(yīng)對(duì)電網(wǎng)電壓驟降的雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)Crowbar控制策略[J].電網(wǎng)技術(shù),2008,32(12):84-89；周維來(lái)，孫敬華，張哲等.一種雙饋風(fēng)電變流器Crowbar保護(hù)裝置[P]，200910072960），以及2009年3月發(fā)表在電力系統(tǒng)會(huì)議與展覽上的串聯(lián)阻抗網(wǎng)絡(luò)方案（WenzhongGao,GeWang,JiaxinNing.Development?oflowvoltageride-throughcontrolstrategyforwindpowergenerationusingrealtimedigitalsimulator[C].ProceedingsofIEEE?PSCE,Seattle,USA,Mar.15-18,2009:1-6）等；

而定子回路附加硬件主要有2005年11月發(fā)表在歐洲電力電子與應(yīng)用會(huì)議上的串聯(lián)電力電子開(kāi)關(guān)方案（AndreasDittrich,AlexanderStoev.Comparisonoffaultride-throughstrategiesforwindturbineswithDFIM?generators[C].ProceedingsofEuropeanConferenceonPowerElectronicsandApplications,Dresden,Germany,Nov.11-14,2005:1-8.），發(fā)表在電氣與電子工程師協(xié)會(huì)工業(yè)應(yīng)用期刊第45卷第5期上的串聯(lián)變流器方案(PatrickS.Flannery,andGiriVenkataramanan.Unbalancedvoltagesagride-throughofadoublyfedinductiongeneratorwindturbinewith?seriesgrid-sideconverter[J].IEEETransactionsonIndustryApplications,2009,45(5):1879-1887)以及發(fā)表在電氣與電子工程師協(xié)會(huì)能量轉(zhuǎn)換期刊第25卷第4期上的增設(shè)無(wú)源阻抗網(wǎng)絡(luò)方案(XiangwuYan,Giri?Venkataramanan,PatrickS.Flannery,YangWang,etal.Voltage-sagtoleranceofDFIGwindturbinewithaseriesgridside?passive-impedancenetwork[J].IEEETransactionsonEnergyConversion,2010,25(4):1048-1056.)等。但是縱觀這些基于硬件的LVRT方案，使得雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組因附加硬件電路而變得復(fù)雜，且控制算法也相應(yīng)的變得復(fù)雜，使得雙饋型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為困難，同時(shí)由于附加設(shè)備的增多也導(dǎo)致了雙饋型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性以及效率的降低，客觀上也使得成本的投入增加。