摘要:随着风电渗透率不断升高,世界各国的并网导则要求双馈风电机组具备高电压穿越(high voltage ride-through,HVRT)能力。采用传统HVRT控制策略,HVRT期间双馈风电机组可能发生超速脱网。针对该问题,根据我国国标要求,首先,基于双馈异步发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的转子运动方程,推导了不发生超速脱网的DFIG定子有功功率参考值最小值的近似计算公式。其次,根据DFIG功率约束条件,阐明了HVRT期间传统控制策略下机组发生超速脱网的机理,导出了传统控制策略下机组发生超速脱网的机端电压骤升区间。在此基础上,以兼顾抑制超速脱网和无功支撑为目标,提出了有功优先结合网侧变流器(grid-side converter,GSC)的HVRT控制策略。基于PSCAD/EMTDC仿真软件,分别搭建了单台双馈风电机组和双馈风电场的HVRT仿真模型,对所提控制策略和传统控制策略进行了仿真对比分析,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。
文章目录
0 引言
1 传统控制策略下双馈风电机组超速脱网的机理与机端电压骤升区间
1.1 HVRT期间传统控制策略采取的Qsref和Psref整定方法
1.2 HVRT期间传统控制策略下机组超速脱网机理
1.3 传统控制策略下机组发生超速脱网的机端电压骤升区间
2 有功优先结合GSC的HVRT控制策略
3 仿真分析
3.1 仿真参数
3.2 单机仿真分析
3.2.1 U1不同骤升情况下Psmin*、kU1icbset/SN和Psref*计算结果
3.2.2 传统控制策略下机组发生超速脱网的U1*区间计算结果
3.2.3 Vw=11m/s,U1*骤升至[1.1,1.2]的仿真结果
3.2.3.1 U1*=1.131p.u.时传统控制策略仿真结果
3.2.3.2 U1*=1.131p.u.时所提控制策略仿真结果
3.2.4 Vw=12m/s,U1*骤升至[1.1,1.2]的仿真结果
3.2.5 Psmin*和B误差分析
3.2.6 低风速、大电压骤升工况的仿真结果
3.2.7 电压骤升持续时间与国标要求的时间不一致时的仿真结果
3.2.3和3.2.4仿真分析了电压骤升持续时间与国标要求时间一致的情况下,HVRT期间机组发生超速脱网的机理。
3.2.7.1 Vw=11m/s,U1*=1.131p.u.,电压骤升持续8.7s时的仿真结果
3.2.7.2 Vw=12m/s,U1*=1.