含chopper电路的直驱风机响应电网短路的运行特性分析

刘　勇, 麻广林, 宁　波, 魏　鑫

(国网大连供电公司，辽宁大连116021)



含chopper电路的直驱风机响应电网短路的运行特性分析

刘勇, 麻广林, 宁波, 魏鑫

(国网大连供电公司，辽宁大连116021)

摘要：为了分析电网短路时的直驱风电机组运行特性，从数学模型入手，研究了风轮机最大风能追踪控制策略，以及交直交变频器机侧的有功无功解耦控制策略和网侧的电压定向控制策略。为了满足风电机组的低电压穿越要求，采用了直流电容chooper保护电路。电网短路故障时，chooper回路中的卸能电阻能很大程度地消耗短路冲击带来的能量，从而维持直流电容电压稳定。同时参考电流限值器也限制了短路冲击对网侧变频器的影响。在empt-rv中搭建了直驱风机模型，分析了电网三相短路导致并网电压跌落到0.2 以下时风电机组的运行特性。仿真结果验证了所采取的控制策略正确性，以及直流电容chooper保护电路的有效性。研究结果对直驱风机并网运行以及电网短路对风机运行特性的影响提供了依据。

关键词：chopper保护；卸能电阻；三相短路；参考电流限值器

0引言

随着能源危机和温室效应等全球性问题的日趋凸显，利用清洁无污染的风能发电已成为了一种有效的解决措施。特别是自《可再生能源法》颁布以来，中国的风电事业得到了飞速发展[1-2]，各种风电机组接连涌现。文献[3]在DIgSILENT/Power Factory中搭建了直驱式永磁同步风电机组(PMSG)的仿真模型，研究了其运行特性；文献[4]在故障状态和机电暂态情况下研究了PMSG的控制策略及运行特性；……