在化石能源日益短缺的今天,风电作为储量较广的清洁能源,在电力供给中逐渐占据重要的角色。由于风能储量分布的不均衡性,风电需配合高压直流输电系统进行外送,如果发生交直流系统故障造成直流闭锁,将会使风机面临严重的故障穿越问题,同时电网的安全稳定运行也将受到威胁。为此,本文就不同故障类型下风电直流外送系统的暂态特性展开了深入研究。首先,详细介绍了双馈风电机组的模型特性,并据此研究在对称/不对称故障下双馈风机中的各电磁量的暂态变化过程,得出暂态下风机的主要变化量和应控制量,为后文故障穿越控制策略的提出奠定理论基础。其次,针对大规模风电直流外送时发生直流闭锁故障导致的双馈风机高电压穿越问题,从双馈风机的网侧变流器约束条件出发,探讨在不同电压骤升程度下网侧变流器的功率适配原则及其可控区,根据不同设备(模块)的响应时间协调发电机控制模块、投入静止无功补偿器与切除送端母线交流滤波器的先后顺序,继而提出一种有效的HVRT协调控制方案。然后,对于送端电网不对称短路故障引起的直流闭锁而造成的双馈风机故障穿越问题,采取抑制不对称工况下风机直流母线电压二倍频波动的控制方法,并为防止故障严重时电压跌落或骤升对风机冲击过大,同时采取投入SVC与切除送端母线并联滤波器相结合的策略,能够实现双馈风机不对称故障穿越。最后,通过详实的仿真结果表明文中所提方案能够保证双馈风机实现不同故障类型下的故障穿越,并能够加速故障网络的恢复。