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随着风力发电的技术发展愈发成熟,风电装机容量的不断扩增,如何应对风力发电中的一系列问题,变得愈发重要。双馈风力发电机是风力发电机中比较成熟的一种,在技术层面上,也一直面临着各种各样的挑战,低压穿越问题就是其中比较重要的问题。在以往的学术研究中,学者们比较重视的是风电机组如何能够满足并网要求,在发生故障、机端产生压降时,保持不脱网运行,成功穿越;但随着科技的进步,对风电机组的并网要求也越来越高:在故障期间,机组不仅要求成功穿越低电压,而且在此期间,需要向系统注入无功,帮助故障恢复。本文就低压穿越时期的无功补偿策略进行了探索和研究。 本文首先根据双馈风机力发电机的结构以及原理,建立双馈风力发电系统的数学模型,其中包括风力机数学模型,异步发电机数学模型,以及变流器的数学模型;在对数学模型的理论分析的基础上,对双馈风机系统的矢量控制策略进行设计与建模,并在在MATLAB/Simulink软件环境下进行了仿真搭建;本文对系统在机端产生压降的情况下,做了仿真研究,其中包括机端压降分别为20%,40%,80%这三种情况,结果表明当机端电压产生压降的时候,转子侧会产生过电流及过电压,直流侧会产生过电压暂态分量,且暂态分量会随着电压跌落的深度加深而增大;在低压穿越期间,根据压降的不同,会有不问的芽越策略,当机端电压发生大值跌落时,机组一般会通过投入Crowbar保护电路来控制过电压以及过电流,本文还对Crowbar保护策略进行了仿真分析,结果表明保护策略的有效可靠。 在对系统的矢量控制中,实现了对风机有功无功的解耦控制,所以可以通过修改转子侧控制策略,利用风机特性,向系统提供无功;同时,根据变流器的原理以及特性分析,也可以通过对网侧变流器控制策略进行修改,向系统发出无功。根据以上特性,本文通过仿真建模,搭建以及验证了在不同压降情况下无功补偿策略。