電網(wǎng)故障下含F(xiàn)SIG和PMSG的混合風(fēng)電場運(yùn)行與控制研究.pdf

1、因風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)則要求的日益嚴(yán)格及傳統(tǒng)定速異步風(fēng)電機(jī)組(fixed-speed induction generator，F(xiàn)SIG)的不可控性，針對定速異步風(fēng)電場的低電壓穿越(low voltage ride through，LVRT)改造方案的研究亟需開展。目前增加并聯(lián)無功補(bǔ)償設(shè)備來增強(qiáng)傳統(tǒng)異步風(fēng)電場故障穿越能力的技術(shù)方案得到國內(nèi)外認(rèn)可。隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在我國的大規(guī)?；鼗l(fā)展，由不同裝機(jī)類型的風(fēng)電系統(tǒng)組成混合風(fēng)電場成為并網(wǎng)風(fēng)電場的主要構(gòu)成方式

2、。因此可以通過永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組(permanent magnet synchronous generators，PMSG)在電網(wǎng)故障期間向鄰近的異步風(fēng)電機(jī)組提供暫態(tài)無功支撐以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無功補(bǔ)償設(shè)備輔助定速異步風(fēng)電場完成低電壓穿越運(yùn)行。本文以由FSIG和PMSG組成的混合風(fēng)電場為研究對象，從保證混合風(fēng)電場實(shí)現(xiàn)故障穿越運(yùn)行、提高混合風(fēng)電場輸出電能質(zhì)量的角度出發(fā)，對該類型混合風(fēng)電場在電網(wǎng)對稱、不對稱故障下的運(yùn)行與控制展開了深入研究。
　

3、?、俳⒘撕娋W(wǎng)線路參數(shù)的FSIG風(fēng)電場等效模型，在此基礎(chǔ)上分析了異步風(fēng)電場在電網(wǎng)故障期間的暫態(tài)特性與功率特性，并進(jìn)一步揭示了異步風(fēng)電系統(tǒng)的臨界切除轉(zhuǎn)差與其實(shí)現(xiàn)低電壓穿越所需無功補(bǔ)償容量之間的關(guān)系，為進(jìn)一步研究電網(wǎng)故障條件下混合風(fēng)電場的容量配置奠定了理論基礎(chǔ)。
　　②分析了故障類型、位置以及PMSG風(fēng)電場無功控制策略對混合風(fēng)電場容量配置的影響，結(jié)合異步風(fēng)電場功率-轉(zhuǎn)差特性，提出了電網(wǎng)故障下混合風(fēng)電場的容量配置方法，并通過仿真驗(yàn)證了

4、所提容量配置方法的正確性。此外，進(jìn)一步分析了線路參數(shù)及PMSG風(fēng)電場無功容量對FSIG風(fēng)電場故障穿越運(yùn)行的影響，并通過仿真研究揭示了線路參數(shù)和無功容量與混合風(fēng)電場故障穿越性能間的關(guān)系。
　?、鄯治隽瞬粚ΨQ故障期間電網(wǎng)正負(fù)序電壓間的耦合關(guān)系，并研究了不對稱故障期間并網(wǎng)風(fēng)電場的暫態(tài)無功支撐控制及負(fù)序電壓抑制控制對電網(wǎng)電壓的影響，在此基礎(chǔ)上，提出了混合風(fēng)電場的正負(fù)序協(xié)同控制策略。通過仿真驗(yàn)證了所提控制策略可在保證混合風(fēng)電場動態(tài)無功支撐能