考虑变流器容错特性的海上双馈风电机组绕组短路故障辨识

米志伟,常 彬,寇龙泽,张 鑫,魏书荣

（1.全球能源互联网研究院有限公司 先进输电技术国家重点实验室，北京102209；2.全球能源互联网研究院有限公司 直流电网技术与仿真北京市重点实验室，北京102209；3.上海电力大学 电气工程学院，上海200090）

0 引言

近年，海上风电成为研究的热点，海上风电机组的安全稳定运行也得到了广泛的关注[1]～[5]。双馈感应发电机（DFIG）是海上风力发电机的主流机型之一，海上双馈风力发电机组面临故障率高、故障维修困难、故障停运损失大等特点[6]，[7]，因此，海上DFIG及其变流器须要具有一定的容错能力。由于变流器的容错控制通常以抑制故障特征放大作为控制目标，这与故障辨识须要放大故障特征的理念矛盾[8]～[10]。

现有海上DFIG故障诊断更多关注于容错控制算法，而较少考虑容错控制的影响。文献[11]通过抑制负序电流来改善电机运行情况，这与故障辨识须要放大故障特征的理念冲突，可能导致直接或间接应用负序电流的故障诊断技术出现误判或漏判。本文重点分析基于定子负序电流抑制的容错算法，对海上双馈风电机组故障辨识结果的影响。首先给出3种由定子电流衍生出的故障特征；然后从理论和仿真结果上分析系统在添加定子负序电流抑制算法后，3种故障特征相对于未添加该算法时的量化变化规律；并提出以RBF神经网络融合拟序阻抗的故障辨识方法来诊断定子匝间短路故障。最后，实验验证了所提故障辨识方法可有效解决匝间短路故障在变流器具备容错特性时易被误判、漏判的问题。……