DFIG风电场低电压穿越机理研究与提升策略

风电场内风电机组连锁脱网机理与低电压穿越能力的研究着重于在大规模风电并网背景下，风电场如何应对电网故障时的安全稳定性问题。低电压穿越(Low Voltage Ride Through, LVRT)能力是风电机组的关键特性，它要求风电机组能在电压跌落时保持并网运行，甚至提供无功功率协助电网恢复。DFIG(双馈感应电机)风电机组作为市场主流，因其变速恒频性能和解耦控制优势，有助于提升风电场的功率因数和电压稳定性，但其定子侧直接连接电网使得在电网故障时，机组容易受到冲击。 电网电压跌落时，DFIG机组的定子磁链保持不变需要较大的定子侧电流，可能导致转子过电流和直流过电压。为此，通过改进变换器控制策略可以在一定程度上增强DFIG的低电压穿越能力。然而，对于严重故障，需要依赖额外的转子撬棒保护电路来防止过电流损坏设备。通常，风电场内的风机在系统大扰动故障下被视作整体处理，但实际情况中，不同风机受到的短路阻抗差异会影响它们的反应，这可能会导致连锁脱网现象。 研究过程中，作者在DIgSILENT平台对江苏地区的风电场进行了建模，通过仿真分析风电场内风电机组在不同电压跌落场景下的行为。通过比较分析，得出了风电场整体的低电压穿越能力，并揭示了风机之间交互影响以及故障时的连锁脱网机理。关键发现包括适当提高撬棒保护整定值、优化网侧变换器控制策略以及采用动态无功补偿装置如SVC（静止同步补偿器）来提升风电场的低电压穿越能力，这些都是保障风电场稳定运行的重要措施。这一研究对于优化风电场设计和故障应对策略具有重要的理论和实践意义。