双馈风力发电机组暂态性能仿真研究

"这篇学术文章主要探讨了在电网电压跌落情况下的双馈风力发电机组的暂态性能，通过仿真分析揭示了多种因素对其性能的影响。" 文章详细阐述了在风能产业快速发展的背景下，双馈风力发电机组面对电网电压跌落时的运行稳定性变得尤为重要。双馈发电机因其定子绕组直接与电网连接，在电网故障时，定子和转子电流以及转速都会发生变化。特别地，由于风力发电机和齿轮箱之间的传动链存在柔性，电压跌落会导致电机电磁转矩的波动，从而影响机械部件的寿命和整个系统的稳定性。 研究采用了双馈发电机的电磁暂态模型，并运用等效集中质量法建立了一个考虑传动轴扭转柔性的风力机两个质量块的等效模型。通过对不同风力机输出转矩、不同电网电压跌落程度和不同故障持续时间的仿真，研究了这些变量对双馈风力发电机组暂态性能的影响。仿真结果证明，风力机传动链的柔性、电压跌落的程度以及故障持续时间都对双馈风力发电机组的暂态性能有显著影响。 关键词中的“风力发电”指的是利用风能转化为电能的技术，“双馈发电机”是其中的关键设备，其转子绕组通过变频器与电网间接连接，允许在并网时调节发电机的功率因数。电压跌落是指电网电压突然下降，这对风力发电机组的运行是个挑战，需要其具备低电压穿越能力，即在电压跌落期间仍能保持并网运行。传动链柔性是指齿轮箱等传动部件在传递扭矩时的变形特性，会影响电机扭矩的稳定性。暂态性能是指系统在瞬态变化下的动态响应，对于评估和优化风力发电系统的稳定性和可靠性至关重要。 文章引用了多篇文献，对比了不同模型对双馈发电机暂态性能仿真结果的影响，以及考虑定子磁化电流动态过程的精确暂态模型的应用。这些研究方法和技术有助于深入理解电网电压骤降对双馈风力发电机组的影响，为优化风力发电系统的设计和控制策略提供理论依据。