超级电容增强的PMSG风力发电机不对称故障穿越策略

本文主要探讨了在日益复杂的电力系统背景下，如何增强永磁同步风力发电机（PMSG）在面对不对称电网故障时的稳定性与可靠性。随着风力发电在可再生能源领域的重要性提升，风电机组并网时对电网的影响不容忽视，因此，具备故障穿越能力是确保电网安全的关键。 研究者提出了一个创新的方法，即在PMSG风电机组中集成超级电容器储能系统。通过双向直流变换器，超级电容器组被接入交直交变流器的直流母线，其核心策略在于对超级电容的吞吐功率进行精确控制。这种控制方式有助于限制故障情况下直流侧电压的上升，从而减少故障对系统造成的影响。此外，文章还强调了采用电网负序电压前馈技术，有效地消除了并网电流中的负序分量，进一步提升了风力发电系统的电力质量。 文中还针对低电压穿越标准，深入讨论了超级电容器的容量选择，并构建了数学模型来模拟超级电容器及其功率变换电路的行为。设计了一套超级电容储能系统的控制器，其目的是实现故障发生时的平稳过渡，保护整个电力系统免受冲击。 通过Matlab软件对1MW机组的仿真结果进行了详细分析，结果显示，该提出的不对称故障穿越方法成功地减少了并网电流的负序分量以及直流母线电压的2倍工频纹波，显著提高了PMSG在遇到故障时的稳定穿越性能。这验证了研究者提出的故障穿越策略的有效性和实用性，对于提升风力发电系统的整体性能和电网安全性具有重要意义。 总结来说，这篇论文提供了一种创新的解决方案，将超级电容储能与PMSG的控制策略相结合，以应对电力系统中不对称故障带来的挑战，为风力发电并网系统的故障穿越能力提升做出了重要贡献。