永磁直驱风电机组低电压穿越与不对称故障技术研究

"永磁直驱型风电机组两类故障的穿越技术 (2013年)" 永磁直驱型风电机组是近年来风力发电领域的重要研究对象，因其无齿轮箱设计，减少了机械故障率，提高了整体效率。然而，这类机组在面对电网故障时的并网性能是一个关键问题。2013年的这篇论文详细探讨了如何提高永磁直驱型风电机组在低电压穿越和不对称故障情况下的并网能力。 首先，论文分析了永磁直驱型风电机组的基础结构，指出其主要由永磁发电机和全功率变流器组成。这种结构使得电机能够直接与电网连接，减少了中间环节，但同时也要求风电机组具备应对电网异常的能力。 针对低电压穿越问题，论文提出了几种关键技术。其中包括变桨距控制，即通过调整风轮叶片的角度来改变风电机组的功率输出，以协助电网电压恢复。此外，增加功率开关器件的额定容量可以增强变流器在电压跌落时的耐受能力。在网侧加装辅助变流器，可以提供额外的无功支持，帮助稳定电网电压。 文中还讨论了STATCOM（静止同步补偿器）运行模式控制，这种技术利用动态无功补偿，实时调整风电机组的无功功率输出，以应对电压波动。同时，通过在不同位置加装撬棒Crowbar耗能元件，可以在故障发生时快速消耗多余能量，防止过电压对设备造成损害。 超级电容器和储能电池（如锂离子电池）的集成使用，可以作为临时的能量存储和释放装置，在电网故障时提供瞬时功率支持，维持功率平衡。当连接点出现不对称故障时，改进的网侧变流器控制策略配合撬棒Crowbar保护电路，能够有效地控制机组功率，实现不对称故障穿越，保持系统的稳定性。 这篇论文的研究成果对后续永磁直驱型风电机组的并网技术发展提供了理论指导，有助于提升风能资源的有效利用和电网的稳定性。作者们结合国家自然科学基金等项目的资助，深入研究了这些关键技术，为实际工程应用提供了宝贵的参考。