低电压穿越原理简介低电压穿越原理简介国电龙源电气有限公司刘钟淇2011.6.24低电压穿越问题解决方案低电压穿越问题解决方案低电压穿越问题的提出低电压穿越问题的提出低电压穿越技术标准低电压穿越技术标准双馈型风电系统简介双馈型风电系统简介主主要要内内容容低电压穿越低电压穿越LVRTLVRT发展方向发展方向风能的输送过程通过控制α和电机转速ω都可改变Cp。由空气动力学的相关知识，Cp最大可达59.3%，称为贝兹极限。当α一定时，Cp存在最大值，控制ω可实现风机的输出功率最大；当α变化时，Cp最大值也变化。风能的输送过程次同步发电定子发电转子电动发电量=定子超同步发电定子发电转子发电发电量=定子+转子PsPrPr一一..双馈型风力发电系统双馈型风力发电系统----运行原理运行原理定子电压�时间50HZ风能机械能电能电网二二..低电压穿越（低电压穿越（LVRTLVRT）问题的提出）问题的提出并网点电压跌落并网点电压跌落电网电压跌落时，风机发出来的有功无法及时送出，这将导致转子和定子电流迅速增加。变流器的IGBT对于过流敏感，机侧变流器将停止运行，导致发电机的电磁转矩处于不可控状态。二二..低电压穿越（低电压穿越（LVRTLVRT）问题的提出）问题的提出�风机的机械功率PM与电磁功率Te作用在齿轮箱两端，正常运行时二者平衡�二者不平衡时会给风机的齿轮箱造成机械冲击，风机转速会猛增，最终导致风机脱网。风机低电压穿越能力的提出：低电压穿越(LVRT)是指当电网故障或扰动引起风机并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围内，风电机组能够保持一定时间的不间断并网运行。齿轮箱三三..低电压穿越技术标准低电压穿越技术标准�国家电网公司2009年颁布的《风电场接入电网技术规定》四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--CrowbarCrowbar�采用Crowbar保护策略可以使故障态转子电流衰减，抑制转子过电流撬棒电阻-crowbar通过电阻短接转子绕组以旁路机侧变流器，为转子侧的浪涌电流提供能量释放通路四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案撬棒电阻撬棒电阻crowbarcrowbar电压补偿电压补偿变桨距控制变桨距控制四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--CrowbarCrowbar�发电机仍与故障系统相连，无法彻底隔离电网故障对风机带来的负面影响（如暂态过程中对齿轮箱的机械冲击）�撬棒电阻参数影响发电机动态恢复过程，撬棒电阻参数须与电机参数匹配，调节较复杂�不能解决电网电压不对称故障的负面影响四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--可控串补可控串补�思路：以补偿电网电压为出发点，将降低的电网电压以串接电压源的方式补偿，使得风机运行工况不变，不受电压跌落影响。四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--可控串补可控串补�以加入补偿系统跌落电压的方式，串联于故障系统与风机之间，将风机彻底与故障系统隔离，避免了电网故障对风机带来的负面影响（如齿轮箱的机械冲击）�补偿改变并网点电压并不影响影响发电机动态过程，对风机参数不敏感，不需要调整保护系统参数，装置参数调节较简单。�两接口，独立串联在各相，各相补偿电压独立调节，能从根本上解决电网电压不对称故障的影响�技术优势四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--可控串补可控串补�现场测试结果四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--可控串补可控串补�现场测试结果四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--配合变桨距控制配合变桨距控制�措施：�配合变桨距控制�电网电压骤降之后，若风轮的输入功率不变，由于DFIG输送至电网功率的减小，不平衡的功率将导致DFIG转速快速升高，此时应及时增大桨叶节距角以减小风力机的输入功率，从而阻止机组转速上升，即实行变浆距控制。四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--配合变桨距控制配合变桨距控制�措施：�配合变桨距控制四四..低电压穿越解决方案低电压穿越解决方案--配合变桨距控制配合变桨距控制�措施：�3.配合变桨距控制�根据故障时给定的风力机极限功率来计算风能利用系数Cp_lim，然后查表得出桨距角参考值，通过减小风电机组的输入功率来适应电网故障下输出电能的减小。五...
