双馈风电机组低电压穿越技术对比分析
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"几种双馈式变速恒频风电机组低电压穿越技术对比分析" 本文主要探讨了双馈式变速恒频风电机组在面对电网低电压穿越问题时的技术对比和分析。双馈感应发电机(DFIG)由于其灵活性和效率,已成为现代风力发电系统的主要选择。然而,在电网故障期间,这种发电机的传统做法是迅速脱网以保护设备,但这可能导致电力系统稳定性下降。随着风力发电规模的扩大,低电压穿越能力成为DFIG必须具备的关键特性。 低电压穿越(LVRT)是指在电网电压大幅下跌时,风电机组能够继续保持并网运行,帮助电网恢复稳定。例如,e.onnetz公司规定风电场需在电压跌落到15%时保持300ms的不脱网运行,而nationalgrid电力公司要求在140ms内保持并网。这些要求旨在避免大规模风电机组脱网对电力系统造成严重影响。 为了实现LVRT,文章提到的研究主要集中在理解DFIG在电网故障期间的行为,并开发控制策略以防止设备损坏。文献中提出了多种方法,包括改变发电机侧和电网侧变流器的控制策略、采用动态电压恢复器(DVR)或采用虚拟同步发电机(VSG)技术。控制策略的改进可以调整发电机的电磁转矩和无功功率输出,以支持电网电压。 改变变流器控制策略的方法包括通过调节励磁电流来维持发电机端电压稳定,或者通过注入无功电流来补偿电网电压下降。动态电压恢复器是一种辅助设备,可以在电压跌落时提供瞬时电压支撑。虚拟同步发电机技术则使风电机组模拟同步发电机的行为,以更好地与电网同步,增强系统的稳定性。 此外,文章可能还涉及了各种控制算法的比较,比如比例积分微分(PID)控制器、滑模控制(Sliding Mode Control)以及基于模型预测控制(Model Predictive Control)的方案。每种方法都有其优缺点,例如PID控制器简单易实现,但可能在快速变化的电网条件下性能有限;滑模控制对扰动有很好的鲁棒性,但可能引起振荡;而模型预测控制可以优化长期行为,但计算复杂度较高。 提高双馈风电机组的低电压穿越能力需要综合考虑发电机的物理特性和电网的需求,通过创新控制策略和技术来平衡设备保护与电网稳定。未来的研究将继续深化对DFIG动态行为的理解,并探索更高效、更可靠的LVRT解决方案。
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