[00131349]提高双馈风电场低电压穿越能力的研究

①课题来源与背景：风电场是在电网的末端供电,保证电网有功功率的需求。国内外的一些研究表明,当电网电压跌落至一定数值时,如果不采取任何处理措施,双馈风力发电系统将会切除电网。但是,当风电在电网中占有较大比重时,若风机在电压跌落时仍然采取被动式的保护而解列,则会增加整个系统的恢复难度,甚至有时候可能会加剧故障,从而最终导致系统其它机组的全部解列。双馈风力发电机在向电网发出有功功率的同时,需要从电网吸收大量无功功率。这样在电网发生电压跌落故障时,风力发电机如果继续从电网吸收无功功率将进一步恶化电网电压水平,进而破坏电网稳定性,严重时将导致电网崩溃。此外,电网发生电压跌落故障时,其会导致发电机的定子、转子出现直流分量,进而将会在发电机的转子侧感应出较大的感应电动势和过电流,严重时可能造成转子侧变流器和发电机的损坏。因此如何有效地提高双馈风力发电系统的低电压穿越能力,从而保证风电场稳定运行具有重要意义。 ②技术原理及性能指标：研究了DFIG风力发电系统在故障期间的相关特点,得出了相应的电路等效模型,并在此基础上分别确定出DFIG在电压跌落故障期间转子侧和定子侧无功功率的数学表达式,从而在此基础上进行理论分析并最终得出了结论。所设计的新型转子撬棒不光要满足研究内容中所提到的要求,还要从暂态和稳态的角度去分析该新型转子撬棒投入后对整个DFIG系统的影响,必须要确保DFIG系统的稳定运行。提出了一套既能够应用于对称电压故障又能够应用于非对称电压故障的新型转子撬棒相关参数的设计算法,同时该算法也要能够适用于不同电压跌落幅度时的情形。 ③技术的创造性与先进性：提出一套既能够应用于对称电压故障又能够应用于非对称电压故障的新型转子撬棒相关参数的设计算法,同时该算法也要能够适用于不同电压跌落幅度时的情形,并尽可能地达到低电压穿越技术中的一些技术规范要求。 ④技术成熟程度,适用范围和安全性：本技术在原理上相对成熟可靠,适用于双馈风力发电机组,安全性与可靠性较高。 ⑤应用情况及存在的问题：本研究技术已在模拟机组上进行了应用,有较好的效果。但所存在的问题为阻容式转子撬棒以及其相应的参数设计算法,由于在不同类型电压跌落的情况下,所需要的电容值不一样的,这就要求在实际的应用中,电容的阻值要能够很灵活地发生变化,因此该问题还有待于进一步研究。 ⑥历年获奖情况：无。