基于混合储能系统的双馈风力发电系统直流电压控制策略

李咸善， 叶 浪， 程 杉

(1.三峡大学电气与新能源学院， 宜昌 443002； 2.梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室， 宜昌 443002)

近年来，随着风电场规模扩大，故障时风电系统能否保持并网运行成为学术界研究的焦点。由于对双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator，DFIG)的高电压穿越技术不够重视，中国研究仍处于初步阶段，且由于尚未形成统一标准，绝大多数风电机组都不具备高电压穿越能力。在工程实际中，故障引起部分机组低电压脱网后，风电场外送有功功率减小，因无功补偿装置或滤波器不能及时退出运行或吸收过剩的无功功率，在电网电压恢复时刻电网局部无功过剩会引起电压骤升故障[1-2]，对机组造成二次危害，引起更大规模的脱网事故[3]。

目前，前人多只针对低电压故障[4]或者高电压故障[5]一个方面研究，对实际工程中出现的低电压过后高电压的连锁故障问题缺乏系统研究。高电压故障的研究多集中于对磁链暂态特性的分析[6-7]，限于理论分析的复杂性，其在工程应用较为困难，需要研发易于工程实现的新技术。传统低电压故障研究多采用Chopper电阻[8]、Crowbar电阻[9]、电抗[10]串接抑制转子电流或定子串接阻抗[11]提高定子电压等耗能方法，由此造成的机舱温升问题，对材料以及机组冷却系统的要求更高。文献[12]采用超导储能技术改善电压穿越能力，但超导技术尚不完全成熟，短期内能否实际应用仍有待验证。文献[13]提出将飞轮储能用于低电压穿越技术，但飞轮储能需要突破技术瓶颈如轴承温度以及材料等。……