变结构双馈风机的低电压穿越能力

邹文仲，袁 越，2，季泽宇，傅质馨

（1.河海大学能源与电气学院，南京211100；

2.可再生能源发电技术教育部工程研究中心，南京210098）

21世纪以来，双馈风机得到了十分广泛的应用［1］。DFIG不仅可以实现变速恒频，且变频器的容量也只有其额定容量的1／4左右，节约了投资。当电网电压跌落后双馈风机定转子电流急剧增加［2］，为了保护双馈风机，风机通常采取脱网的方法来进行自我保护。然而随着风电装机容量的增加，风机脱网将对电力系统稳定造成严重威胁，所以要求风机具有低电压穿越能力［3，4］。

双馈风机组常用的LVRT措施是当电网电压轻微跌落后，通过改变控制策略以协调电压和电流［5～8］，使它们都在允许的范围内；当出现大值跌落后，通过撬棒保护［9，10］电路（Crowbar）对转子进行短接保护。这样虽然保护了变频器，但是此时的双馈风机将运行在异步电机状态，要从电网吸收大量无功［11］。因此，在电网电压严重跌落的情形下，如何控制双馈风机不出现过电流和过电压，并让变频器发出一定无功以支持电网电压的恢复成为双馈风机实现LVRT的关键所在。

本文应用网侧变频器新型无功控制策略，在电网电压大值跌落期间通过网侧和机侧变频器的并联运行，对电网进行无功补偿，并且直流侧此时投入额外的直流电容来减少振荡，以稳定变频器的无功输出。仿真结果表明本文控制策略的合理性及有效性。

1 双馈风机模型及其控制策略

图1是双馈风机示意图：

图1 双馈风机的结构……