直驱变流器高电压穿越控制策略及其实现
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更新于2024-08-08
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"直驱变流器高压穿越控制策略研究 (2015年)"
随着风力发电技术的发展,大规模风电机组并网带来的问题日益突出,尤其是电网电压异常波动,如电压骤升,可能导致设备损坏及电力系统稳定性下降。为了应对这一挑战,高电压穿越(High Voltage Ride Through, HVRT)技术成为关键。本文主要讨论了一种适用于直驱变流器的高电压穿越控制策略。
直驱风力发电系统中,变流器的网侧直接连接电网,当电网电压骤升时,由于无法正常输送功率,变流器的直流母线电压会迅速上升,可能导致系统故障甚至功率器件损坏。为解决这个问题,研究提出了结合无功电流控制、正负序电流控制和直流泄放电路的控制方法。该策略允许变流器在电网电压过高时,通过检测模块感应到过电压信号,自动切换到HVRT模式,并根据电压升高水平提供无功功率支持,同时直流母线泄放电路起到稳定直流电压的作用,确保系统在异常条件下平稳过渡。
当前,中国尚未制定高电压穿越的国家标准,但国外已有明确的并网导则,如澳大利亚的规定,要求风电机组在电网电压骤升至额定电压的130%时仍能保持并网运行。因此,研发适应各种电网条件的高电压穿越技术至关重要。
实施本文提出的控制策略,可以在现有的低电压穿越硬件基础上进行改造,降低了改造成本,提高了现有风电场的适应性和可靠性。这对于已经运行的风电场来说,是一种经济可行的升级方案,可以有效预防因电网电压骤升引发的事故,确保风电机组的安全运行,同时对电网稳定性做出贡献。
高电压穿越控制策略的研究是风力发电技术进步的重要组成部分,它涉及到电力电子技术、控制理论以及风电并网标准等多个领域。通过深入研究和实践,我们可以不断提升风电系统的抗干扰能力,推动可再生能源的可持续发展。
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