环球电机丨基于撬棒保护的双馈发电机暂态电流

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2016-01-22 14:48:00
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随着风力发电大规模接入电网,风力发电系统对电网的影响越来越大,具有低电压穿越能力已成为并网风电机组的基本要求。双馈异步风力发电机是目前变速恒频风力发电技术中使用最广泛的机型之一。但由于DFIG励磁变换器容量小、定子绕组直接挂网,当电网发生故障时,只能对双馈发电机实施部分控制。电网电压的突然跌落直接反映为双馈电机定子端电压的突然跌落,由于定子磁链不能跟随定子端电压而突变,为维持定子磁链不变,定子绕组中会产生直流分量电流,该分量切割旋转的转子绕组,在转子绕组中感应出较大的电流,引起转子回路的过电压和过电流,严重时可能造成变流器和电机的损坏。因此,DFIG自身抵御电网电压扰动的能力较弱,实现LVRT较困难。目前,东莞电机厂为了使双馈系统有效地实现LVRT,通用的做法是在转子侧增加撬棒(Crowbar)保护电路。双馈发电机带撬棒电路运行时的运行状态会对故障电网产生很大影响,撬棒电路设计不当将有可能恶化故障情形,不利于电网故障的恢复。

为了便于分析和应用,对精确解析表达式进行了适当简化,在此基础上,分析了投入撬棒前双馈电机运行工况对暂态电流峰值的影响,揭示了暂态峰值随双馈环球电机运行功率因数变化的规律,最后结合仿真算例验证了理论分析的正确性。



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