DFIG风机低电压穿越能力的现场测试与验证.pdf

东北 电力技术 2013年第1期 DFIG风机低电压穿越能力的现场测试与验证 曾 辉，朱 钰，刘劲松 (辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006) 摘要：有别于以往的只通过电脑仿真软件进行低电压穿越能力验证，在东北地区风电场进行风机的LVRT实施能力测试。 通过安装在风机690V一侧的电网故障模拟器，测试单台风机的LVRT能力。通过人工制造电网故障环境，分析DFIG风机 的动态表现，对风机的不同控制策略，如主动Crowbar、被动Crowbar和斩波器保护进行验证。为提高风电机组的LVRT能 力，对有功功率和无功功率的补偿方法进行探讨。 关键词：低电压穿越；现场测试；风机组；控制策略 [中图分类号]TM614；TM315 [文献标志码 ]A [文章编号] 1004—7913 (2013)0l一0040—04 FieldTestsforDFIG WindTurbine’SLVRTCapabilityandVerification ZENGHui，ZHUYu，LIUJin—song (ElectricPowerResearchInstituteofLiaoningElectricPowerCo．，Ltd．，Shenyang，Liaoning110006，China) Abstract：Beingdifferentfrom otherpaperwhichonlydosoftwaresimulation，thispaperdevelopsrealfieldLVRTtestsforwindtur— binesonChineseNortheastwindfarms．Windturbine’Svoltagedropisrealizedthroughavoltagedipsimulatorlocatedonthe690 V side．ThismeansthatdifferentgridfaultsaremadetOtestDFIGsLVRT abilityanddynamicresponse．Activeandpassivecrowbar schemesareverified．Thispaperalsoexploresactiveandreactivepowercompensationmethods． Keywords：Lowvoltageridethrough；Fieldtest；Windturbine；Controlstrategy 能源需求和发展低碳技术促进了中国风力发电 本文论述第一次在东北地区7家风电场上验证 事业蓬勃发展 。到 2020年 中国风 电装机总量将达 不同种类风电机组的控制策略。首先，讨论了双馈 到230GW，年风电输出总量将达到464．9TWh…。 异步风力发 电机 (DFIG风机)的基本原理及其 中国领跑世界风电装机总量也带来了风电机组低 电 LVRT控制策略；其次，展示 了对于单台风机 的 压穿越问题 。2011年 2月，经历了一系列风电场 LVRT现场测试过程与结果，对风机的多种控制策 断电事故后，中国电监会 (SERC)于 2011年 11 略进行验证 ；最后，探讨并对比了不同无功功率补 月决定制定新型风电并网标准，要求风机具备在电 偿方法 。 网电压跌落期间保持持续运行的能力，即低电压穿 1 DFIG风机的原理及其控制策略 越能力，同时要求新建风场只采用具有低电压穿越 能力 的风机 。 DFIG风机与永磁直驱风力发 电机 (PMSG) 通过使用仿真软件研究风电机组 LVRT的控制 都在中国风电场上得到广泛应用。在 DFIG风机 理论，如Lima等人提出一种新型DFIG转子侧变 中，仅有发电机转子发出的功率 (额定功率 的 频器控制策略，并通过 PSCAD／EMTDC软件进行 25％～30％)馈入到 电力 电子变频器 中。所 以， 验证 ；Trilla等人开发出一