双馈型风力发电系统低电压穿越技术综述

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双馈风力发电机低电压穿越技术研究综述

ＬＵＯＭｉｎ，ＬＩＵＲｕｉ－ｑｉａｎｇａ，ＹＵＸｕｅ－ｘｕｅ，ＦＡＮＳｈｅｎｇ－ｈａｉ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＮｅｗＥｎｅｒｇｙ。ＣｈｉｎａＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｃｈａｎｇ４４３００２，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｕｎａｎＷｕｌｉｎｇＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏ．ＣＬｔｄ．，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｄｏｕｂｌｙ－ｆｅｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｔｏｒ（ＤＦＩＧ）ｋｅｅｐｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｉｎｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｒａｉｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｉｔ ’ ＳｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｔＯｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｒｉｄｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ（ＬＶＲＴ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒ
ＤＦＩＧ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｕｌｅｓｏｆＬＶＲＴｏｒｆｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｗｉｎｄｆａｒｍｉｎｔｏｐｏｗｅｒｇｒｉｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｅｘｉｓｔｅｄＬＶＲＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＤＦＩＧａｒｅｅｐｉｔｏｍｉｚｅｄ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ．ｔｈｅｆｕｌｌｔｅｘｔｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄｏｗｅｐｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｄｏｕｂｌｙ－ｆｅｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｖｏｌｔａｇｅｓａｇ；ｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｒｉｄｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ

双馈感应式风力发电系统低电压穿越技术概述

风电机组ＬＴ检测认证体系等势必成为未来双馈风电机ＬＴ的研究热点。ＶＲＶＲ
关键词：馈感应式发电机；电压穿越；网故障双低电
中图分类号：ＴＭ６４１文献标识码：Ａ
ＯｖｒｉｗｆＬｏＶｏｔｇｉｅＴｈｏｇｏｕｙｆｄＩｕｔｏｅｖｅｏｗｌａｅＲｄｒｕｈｆｒＤｏｂｌ —ｅｎｄｃｉｎＧｅｒｔｒＷｉｗｅｙｔｍｎｅａｏｎｄＰｏｒＳｓｅ
２．上海电机学院电气工程系，海２０４）上０２０
摘要：着风力发电在电网中所占比例的增加，力系统对风机并网提出了更高的要求，电压穿越技术随电低应运而生。对电压跌落时双馈风电机进行动态分析，究非平衡电压跌落下双馈风电机的控制，述ＬＴ研论ＶＲ技术的重点与难点，绍电压跌落发生器的研制情况。非平衡电压跌落下负序变量控制，ｒｗｂｒ路控制，介Ｃｏａ电
ＭＡＣｈｕｒｉ。Ｅ．ｎ— ｎｇＸＩＤａＺＨＡＮＧａ — ｈｉｕＹｎｃ０
（．ＳａｅＥｎｒｍａｔＧｒｄＲ＆ＤｅｔｒＳｈｎａ）ＳＣ）Ｓａｇａａｔｎｉｅｓｔ１ｔｔｅｇｙＳｒｉＣｎｅ（ａｇｈｉ（ＳＧ，ｈｎｈｉＪｉｏｏｇＵｎｖｒｉｙ，

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机是一种常见的风力发电机类型，其具有低启动转矩、高风能利用率和良好的可调谐性等特点，因此在风力发电行业中得到了广泛的应用。

双馈式风力发电机在发电过程中可能会遇到低电压穿越的问题，这种情况在风力发电系统中并不少见，因此针对双馈式风力发电机低电压穿越技术的研究和分析具有重要的意义。

双馈式风力发电机低电压穿越技术主要是指当风速下降，风力发电机所受的风能也会减小，导致风力发电机输出电压下降，当输出电压降至一定水平以下时，会影响风力发电机的正常运行，甚至会导致系统的停机。

研究双馈式风力发电机在低电压工况下的性能和运行特性对于提高风力发电系统的可靠性和稳定性具有重要的意义。

双馈式风力发电机低电压穿越技术涉及到的主要问题是风力发电机的控制策略和控制逻辑。

在低电压工况下，风力发电机需要根据实际情况采取相应的控制策略，以保证风力发电机的正常运行并最大限度地利用风能。

一种常见的控制策略是采用双馈风力发电机转子侧变流器的控制方式，即通过调节转子侧变流器的参数来调整转子的功率因数，以保证风力发电机在低电压工况下仍能保持较高的输出功率和效率。

双馈式风力发电机低电压穿越技术还涉及到风力发电机的电气保护和安全控制。

在低电压工况下，风力发电机容易发生电气故障和过载现象，因此需要采取相应的电气保护措施来保护风力发电机的安全运行。

还需要针对低电压穿越情况制定相应的安全控制策略，以避免因电压过低导致的系统故障和停机情况。

针对双馈式风力发电机低电压穿越技术的研究还需要对其性能进行分析和评估。

通过对双馈式风力发电机在低电压工况下的功率特性、效率特性和稳定性进行分析和评估，可以为风力发电系统的设计和运行提供重要的参考依据。

还可以通过对双馈式风力发电机在低电压工况下的性能进行模拟和仿真研究，来验证控制策略和电气保护措施的有效性和可靠性。

双馈式风力发电机低电压穿越技术是风力发电领域的重要研究方向，其研究对于提高风力发电系统的可靠性和稳定性具有重要的意义。

双馈型风电机组低电压穿越技术要点及展望

二、控制策略的改进
2、采用预测控制算法：通过预测未来的系统需求和风电机组的性能，可以提前调整风电机组的运行状态，以更好地适应低电压穿越过程。
二、控制策略的改进
3、优化保护策略：在低电压穿越过程中，系统的故障可能导致风电机组承受较大的冲击。因此，需要优化风电机组的保护策略，以保证其在故障情况下的安全运行。例如，可以引入更灵敏的故障检测机制，以及更快速的保护动作时间。
二、双馈型风电机组低电压穿越技术要点
这一要求所适用的工况不仅包含一般意义上的深度短时对称、不对称电压跌落，还应特别长时间单相（或两相）电压轻度跌落、高度不平衡时的运行工况。
三、展望
三、展望
随着风电在电力系统中的比例日益增大，双馈型风电机组低电压穿越技术的重要性也日益凸显。未来，这一领域的研究将更加深入，包括进一步优化控制策略、改进电力电子器件的性能、研发新的保护设备等。随着智能电网的发展，通过先进的预测技术和调度算法，将能够更有效地管理和调控风电发电量，从而降低电网电压跌落的风险。
三、结论
三、结论
本次演示对提高双馈型风电机组低电压穿越能力的方法进行了研究。通过优化发电机的控制策略、提高发电机的过载能力、加强对电力系统的管理和监控等措施，可以有效地提高双馈型风电机组的低电压穿越能力。然而，这些方法在实际应用中还需要进一步验证和完善。未来，随着技术的不断进步和应用实践的积累，双馈型风电机组的低电压穿越能力将会得到进一步提高。
双馈型风电机组低电压穿越技术要点及展望
目录
01 一、双馈型风电机组及其低电压穿越技术概述
03 三、展望
02 二、双馈型风电机组低电压穿越技术要点
04 参考内容
内容摘要
随着全球对可再生能源需求的日益增长，风力发电在全球范围内得到了广泛应用。然而，风力发电的特性使得电网在遭遇风力发电设备故障时，极易引发电网电压跌落，对整个电网的稳定运行构成威胁。在这其中，双馈型风电机组（DFIG）因其独特的运行机制，对电网电压跌落的响应特性尤为值得。本次演示将重点探讨双馈型风电机组低电压穿越（LVRT）的技术要点及未来发展趋势。

风力发电低电压穿越技术综述

风力发电低电压穿越技术综述王文龙王磊内蒙古阿拉善银星风力发电有限公司宁夏回族自治区银川市 750001摘要：随着电力科技的不断发展，人类对于可再生能源的不断探索，风能发电已是大势所趋，风能电力在国家电网供电中呈逐年上升趋势，发电技术会不断取得更高的突破。

在风力发电技术的核心方面，低压穿越始终影响着风电供应的全过程，由于目前风电电网故障恢复能力还处于研究阶段，风电机感应穿越的理论基础也不够成熟，因此，在通过对电压采取降压处理的方法下，对于低压穿越的研究是一个新型课题。

关键词：风力发电；低电压；穿越技术中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1 导言随着工业化的进程加快，能源问题日趋尖锐化，世界各国都在开发新的可再生能源，利用风力发电也在全球范围内日趋盛行。

风能资源在我国可再生能源的研究领域具有非常广泛的应用空间。

风力发电机组穿越功率随着科技的进步而不断扩大，低电压穿越是风力电网中的重要技术，我国的风力电网系统的快速发展对低电压穿越技术提出了新的要求和挑战。

2 风机低电压穿越功能的基本原理发电机转子电阻非常小，电网故障，双馈发电机稳态运行的情况下。

忽略转子电阻的影响，并持续很短的时间分析。

可假设暂态过程中转速不变。

稳态运行时，其磁链表达式为：Ψ8=L8i8+L m i rΨr=L m i8+L r i r（1）式中：i8i r、Ψ8、Ψr分别为定、转子电流和磁链；L8、i r分别为定、转子电感；Lm为电机励磁电感。

根据双馈电机的电感特性，在故障前后，定子之交的变化是持续的。

当系统发生短路故障，增幅在双馈电机定子电流，定子电压和磁通转储。

在转子侧大电流，振幅高达3倍的额定电流值。

如果它不能有效地抑制这种瞬态电流。

则与转子相连的变流器就会因过电流而退出运行。

使风力涡轮机无法控制励磁电流和失去控制的电磁转矩，在很短的时间内迅速增加的风力发电机组的速度。

当转速达到一定极限值时风力涡轮机将操作，从而严重影响电网的稳定运行。

双馈风力发电机组低电压穿越技术发展综述

｜髓毪
油１ｔｔ、矿山、电力设备管理与技术ＣｈｉｎａＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＯｖｅｒｖｉｅｗ
双馈风力发电机组低电压穿越技术发展综述
罗普（国电电力山东新能源开发有限公司，山东烟台２６４０００）【摘要】本文在参阅大量文献基础上详细阐述了ｃ０Ｗｂａｒ电路和改进双馈发电机励磁控制策略的原理和特点，介绍了目前低电压穿越常用方法，对它们的原理、研究的意义、不足之处进行了全面客观的分析评价，提出了在研究Ｃｒｏｗｂａｒ￣路时存在的问题，介绍了改进励磁控制策略最新的进展，提出了自己的想法，即“ 软硬无结合 ” 的策略，最后对该领域的研究现状和未来趋势进行了说明。【关键词】双馈发电机低电压穿越Ｃｒｏｗｂａｒ改进励磁控制策略软硬无结合策略
ｏｕｔｄｅｉｆｃｉｅｎｃｉｅｓａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｄｏｂｊｅｃｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｖｌａｕａｔｉｏｎ，ｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙＣｒｏｗｂａｒｃｉｒｃｕｉｔｐｒｏｂｌｅｍｓｏｎｈｅｔｌａｔｅｓｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅ
ａｒｅｄｓｃｉｂｒｅｄ．

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术一、双馈式风力发电机简介双馈式风力发电机是一种能有效调节转子速度的风力发电机，其主要特点是在转子绕组中引入了一个次级电流，较大地提高了发电机的转矩与功率因数，从而提高了风力发电机的整体性能。

与传统的固定式风力发电机相比，双馈式风力发电机有着更高的风能利用效率和更好的低电压穿越能力。

其工作原理主要是通过定子绕组的多级变压器和双馈路，使得风力发电机能够在较低的电网电压下继续运行，从而提高了风电的可靠性和稳定性。

1. 低电压穿越现象在一些特殊情况下，比如电网故障或者风速急剧下降等情况下，风力发电系统所接入的电网电压可能急剧下降，甚至出现短暂的停电情况。

针对这种情况，传统的固定式风力发电机可能因为电网电压下降而无法继续正常运行，甚至发生机组停机。

而双馈式风力发电机则能够通过其特有的双馈路和多级变压器的设计，使得发电机能够在较低的电网电压下继续运行，从而避免了由于电网电压下降而引起的停机现象，提高了风力发电系统的可靠性。

双馈式风力发电机低电压穿越技术的主要原理是通过其次级电流的调节，使得风力发电机能够在电网电压下降的情况下，自动地调节转子速度和输出功率，以保证发电机的安全稳定运行。

具体来说，当电网电压下降时，通过次级电流的调节，可以在一定程度上提高转子的磁场励磁，从而提高发电机的输出功率，使得风力发电系统在低电压情况下仍能够继续正常运行。

双馈式风力发电机低电压穿越技术具有以下几点优势：（1）提高了风力发电系统的可靠性和稳定性。

在电网电压下降的情况下，双馈式风力发电机可以通过调节次级电流和转矩，使得发电机能够在较低的电网电压下继续运行，避免了由于电网电压下降而引起的停机现象，提高了风力发电系统的可靠性。

（2）提高了风能的利用效率。

通过低电压穿越技术，双馈式风力发电机可以在较低的电网电压下继续正常运行，保证了风能的稳定利用，提高了风力发电系统的整体性能。

（3）降低了对电网的影响。

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术【摘要】本文主要从双馈式风力发电机低电压穿越技术的角度进行探讨。

首先介绍了双馈式风力发电机的基本原理和结构，然后详细说明了低电压穿越技术的概念和应用。

接着分析了双馈式风力发电机在低电压状态下的工作原理，并以实际案例进行了深入分析。

最后对该技术的发展趋势和未来的技术改进提出了展望。

通过本文的阐述，读者可以更全面地了解双馈式风力发电机低电压穿越技术的重要性和应用前景，为风能利用领域的发展提供参考。

【关键词】风力发电机，双馈式，低电压穿越技术，原理，应用案例分析，技术改进，发展。

1. 引言1.1 引言双馈式风力发电机低电压穿越技术是一种在风力发电领域中广泛应用的关键技术之一。

随着风力发电产业的快速发展，如何有效处理双馈式风力发电机在低电压情况下的运行问题已成为产业发展中亟待解决的难题。

本文将对双馈式风力发电机低电压穿越技术进行深入浅析，探讨其原理、应用案例以及技术改进与发展方向，旨在为风力发电行业的技术进步和产业发展提供一定的参考和借鉴。

双馈式风力发电机是一种较为成熟和常见的风力发电机型号，其具有高效率、稳定性强等优点，在风力发电领域占据着重要地位。

而双馈式风力发电机在实际运行中面临的低电压问题，往往会导致发电机输出功率下降、系统稳定性降低等负面影响。

如何设计和应用有效的低电压穿越技术，成为提高发电机运行效率、保障系统安全稳定运行的关键。

通过深入研究和探讨双馈式风力发电机低电压穿越技术，可以更好地了解其运行原理和技术特点，为进一步完善相关技术和开发新型风力发电机提供参考。

本文将从以上几个方面进行详细剖析，旨在为读者提供全面的技术介绍和研究成果，帮助推动双馈式风力发电机低电压穿越技术在实际应用中的进一步发展和优化。

2. 正文2.1 双馈式风力发电机简介双馈式风力发电机是一种常用于风力发电领域的变速恒频发电机。

它的特点是在转子上设置有一个辅助绕组，这个绕组可以通过一个AC/DC/AC的转换器将电能输送到电网中。

双馈风力发电机低电压穿越技术综述

hina C Plant
得到的换流换器的直流侧电流的方程为：
dudc = idcs − idcr （3） dt 式中： udc 表示直流母线的电压；C 表示直流母线 C
子侧的 PWM 变换器的保护，之后双馈电机以类似鼠笼式的异步发电机的运行转台从电网中获得部分的无功功率，一旦转子的电流正常时，IGBT 则关闭保护电路，双馈电机重新回到正常状态中。（3）有旁路电阻的 Crowbar 电路（如图 1 所示）出现电压跌落时，可以为该期间将会提供通路，以解决可能会出现的大电流的情况。用这样的电路，在电压跌落与恢复的时候，可以保持转子与转子侧变流器保持正常的连接，消除故障之后只需要切除旁路电阻便可以迅速使系统恢复正常的运行，旁路电阻可以有效限制转子侧大电流又可以避免过电压。
（2）
式中： u gd 、 u gq 表示电网电压的直轴、交轴分量； ud 、 uq 表示网侧换流器电压的直轴、交轴分量； id 、 iq 表示网侧换流器电流的直轴、交轴分量； ωs 表示同步角速度；p 表示微分。
152
中国设备工程 2017.08 ( 上 )
中国设备 Engineering 工程
的电容； idcs 表示网侧换流器的直流电流； idcr 表示机侧换流器的直流电流。若忽略换流器的损耗则有：
3 3 = udc idc = u gd id mu gd id （4） 2 4 2 式中：m 表示网侧换流器的调的制的系数。
由 (3)、(4) 式可以得到：
du 3 = C dc mid − idcr （5） dt 4 2 由 (2)、(5) 与机端电压—无功电流变换控制方程，
可以得到网侧换流器的控制方程：
K il u gd = ( K ip + s )(idref − id ) − ωs Lg iq + ud u = ( K + K il )(i − i ) − ω L i + u ip qref q s g d q gq s （6） K ul i =+ − ( )( ) K u u up dcref dc dref s K iqref = ( K sp + sl )(uref − us ) s K 式中： ip 表示电流内环的比例调节的额增益； K il

低压穿越

这种方式的不足之处是：该方案需要增加系统的成本和控制的复杂性。考虑到定子故障电流中的直流分量，需要可控硅器件能通过门极关断，这要求很大的门极负驱动电流，驱动电路太复杂。这里的可控硅串联电路如果采用穿透型IGBT的话，IGBT必须串联二极管。而采用非穿透型IGBT的话，通态损耗会很大。理论上，如果利用接触器来代替可控硅开关的话，虽通态时无损耗，但断开动作时间太长。而且由于该方案在输电系统故障时发电机脱网运行，因此对电网恢复正常运行起不到积极的支持作用。
通常双馈感应发电机的背靠背式励磁变流器采用如图5a所示的与电网并联方式，这意味着励磁变流器能向电网注入或吸收电流。为了提高系统的低电压穿越能力，文献提到了一种新的连接方式如图5b，即将变流器与电网进行串联连接，比如，变流器通过发电机定子端的串联变压器实现与电网串联连接，则双馈感应发电机定子端的电压为网侧电压和变流器输出的电压之和。这样便可以通过控制变流器的电压来控制定子磁链，有效的抑制由于电网电压跌落所造成的磁链振荡，从而阻止转子侧大电流的产生，减小系统受电网扰动的影响，达到强化电网的目的。但这种方式将增加系统许多成本，控制也比较复杂。
2、LVRT概念的解释
当电网发生故障时，风电场需维持一段时间与电网连接而不解列，甚至要求风电场在这一过程中能够提供无功以支持电网电压的恢复即低电压穿越。
目前对于风力发电低电压运行标准，主要以德国e.on netz公司提出的为参考。
双馈风力发电机由于其自身机构特点，实现LVபைடு நூலகம்T存在以下几方面的难点：
低电压穿越（LVRT），指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而 “穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。不同国家(和地区)所提出的LVRT要求不尽相同。目前在一些风力发电占主导地位的国家，如丹麦、德国等已经相继制定了新的电网运行准则，定量地给出了风电系统离网的条件（如最低电压跌落深度和跌落持续时间），只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网，当电压在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。这就要求风力发电系统具有较强的低电压穿越（LVRT）能力，同时能方便地为电网提供无功功率支持，但目前的双馈型风力发电技术是否能够应对自如，学术界尚有争论，而永磁直接驱动型变速恒频风力发电系统已被证实在这方面拥有出色的性能。

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
双馈式风力发电机是目前广泛应用于风力发电场的一种发电机。

其特点是通过转子上
布置的双馈转换器将风能转化为电能。

在发电过程中，双馈转换器可以实现对转子和线路
的双重控制，提高了发电机的效率和可靠性。

在风力发电场中，由于复杂的环境和风能波动的影响，双馈式风力发电机可能会出现
低电压情况。

低电压会导致发电机无法正常工作，影响发电场的稳定运行。

为了解决这个
问题，研究人员提出了低电压穿越技术。

低电压穿越技术是指在低电压情况下，通过改变双馈转换器的运行模式，使发电机能
够继续运行并输出电能。

目前常用的低电压穿越技术主要有两种：定子电流反向控制和转
子电流反向控制。

定子电流反向控制是指在低电压情况下，通过改变双馈转换器中的定子电流方向，使
发电机能够继续工作。

具体来说，当发电机检测到低电压时，控制系统会将定子电流反向，从而改变发电机的工作模式。

这种方法可以在低电压情况下提供一定的电压和功率输出，
但是由于改变了定子电流方向，会增加发电机的损耗和热量。

双馈式风力发电机低电压穿越技术是目前解决发电场低电压问题的有效途径。

不论是
定子电流反向控制还是转子电流反向控制，都可以使发电机在低电压情况下继续运行，并
提供一定的电压和功率输出。

不同的控制方案各有优劣，需要根据具体情况选择合适的技
术方案。

变速恒频双馈异步风力发电系统低电压穿越技术综述(精)

2009年 9月电工技术学报 Vol.24 No. 9 第 24卷第 9期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Sep. 2009变速恒频双馈异步风力发电系统低电压穿越技术综述贺益康周鹏(浙江大学电气工程学院杭州 310027摘要随着以变速恒频(VSCF 双馈异步发电机(DFIG 为主体的大型风力发电机组在电网中所占比例的快速提高,电力系统对并网风力发电机在外部电网故障、特别是电网电压骤降故障下的不间断运行能力提出了更高的要求。

本文首先分析了电网电压骤降对 DFIG 运行的影响, 提出了 DFIG 风力发电系统低电压穿越运行的控制目标,继而总结、评价了各种适合于 DFIG 风力发电系统的低电压穿越技术,最后指出了 DFIG 风电系统低电压穿越技术的优化方向,以期展示该技术的最新进展及发展趋势。

关键词:双馈异步发电机低电压穿越变速恒频电网电压骤降中图分类号:TM614; TM315Overview of the Low Voltage Ride-Through Technology forVariable Speed Constant FrequencyDoubly Fed Wind Power Generation SystemsHe Yikang Zhou Peng(Zhejiang University Hangzhou 310027 ChinaAbstract As the wind power penetration from large scale wind turbines, which are based on variable speed constant frequency (VSCF doubly fed induction generators (DFIG, has been increasing rapidly in the transmission system, the grid codes for grid connected wind turbines evolve continuously and demand that the wind power generator has to ride through the grid faults, especially the grid voltage dips. In this paper, the influence of grid voltage dips on the DFIG is analyzed firstly. Meanwhile, the control objective of the low voltage ride through (LVRT is proposed. Several types of LVRT technology for the DFIG wind turbine systems are then summarized and evaluated respectively. Finally, for the purpose of revealing the latest progress and the developing direction of this technology a valuable conclusion about the optimizing of the LVRT technology is drawn from the above discussion.Keywords :Doubly fed induction generator, low voltage ride through, variable speed constant frequency, grid voltage dips1引言在过去的 10年中, 全世界的风力发电产业以年均 28%的速度快速增长,成为发展最快的可再生能源 [1]。

双馈式风力发电机低电压穿越技术分析

此，加快ＬＶＲＴ标准制度对风力发电稳定持续
运行有重要意义。
２．ＬＶＲＴ实现方法
２．１传统控制策略不适合故障过程控制通过双馈电机转子轴的有功与无功解耦控
力设施日趋现代化与自动化为发电、输电以及供电提供了更为科学、高效的设备支持，使电力资源得到高效、优化利用。本文将对双馈式风力发电机低电压穿越技术进行研究，分析该技术风电场对电力系统的影响。
（１）电网发生故障时，保护电网与电压、变的工作模式，如果不能采取这种模式，电压恢
流器不出现损坏。（２）将故障时机械转矩跃复暂态容易出现与返回值不匹配的・情况，容易变对齿轮箱与风机造成的冲击，进而避免齿轮使积分出现饱和，产生更加严重的暂态响应。箱出现机械磨损。（３）需与电网的ＬｖＲＴ标准由此，为了使切换更加平滑必须将参考值设满足，随着我国风力发电产业快速发展大规置为实际值，这样才能使整个状态是缓慢、安模发电项目被提上日程，但是风力发电能源供全的。应不足，对电网稳定性带来了不利影响。由２．２＿２能量Ｔ７－－－￣系统
机会在故障期间提供无功给电网但是需要注
意的是，切换不需要再使用特殊的控制方法，
【参考文献】
但是会出现严重的暂态】。鉴于此过程电机没ｌｌＩ程孟增．双馈风力发电系统低电压穿越关有与电网发生解列，电机依然可以生成电磁转
键技术研究【Ｄ】．上海交通大学，２０１２．

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机是一种常见且效率较高的风力发电机，其独特的低电压穿越技术在电网故障情况下具有较好的维稳能力。

本文将从原理、特点和应用前景三个方面对双馈式风力发电机低电压穿越技术进行浅析。

双馈式风力发电机低电压穿越技术的原理是将风力发电机的转子与电网之间的变压器一起接入发电机的转子回路中，形成一个双馈结构。

在电网电压发生故障导致电压下降时，变压器的作用使得风力发电机的转子电压保持在较高的水平，从而使得发电机能够持续输出功率，提高了发电机的可靠性和维稳能力。

双馈式风力发电机低电压穿越技术具有以下几个特点。

具有较好的电压稳定性。

在电网电压下降时，双馈风力发电机能够自动调节转子电压，使得发电机能够稳定输出功率。

具有较高的发电效率。

双馈风力发电机的转子回路中加入了变压器，使得电力能够充分传输到电网中，减少了损耗，提高了发电效率。

具有较好的自抗扰性。

双馈风力发电机能够自动调节转子电压，对电网电压的抖动具有较好的自适应能力。

双馈式风力发电机低电压穿越技术具有广泛的应用前景。

随着风力发电行业的迅速发展，对风力发电机的可靠性和维稳能力提出了更高的要求。

双馈式风力发电机低电压穿越技术能够有效地解决电网故障对发电机的影响，提高了风力发电机的可靠性和供电质量，有助于推动风力发电技术的进一步发展。

双馈式风力发电机低电压穿越技术通过将变压器与发电机的转子回路连接，实现了转子电压的自动调节，提高了发电机的可靠性和维稳能力。

该技术具有较好的电压稳定性、发电效率和自抗扰性，有着广泛的应用前景。

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机在风电场中使用越来越广泛，具有功率大、转速调节范围宽广、响应迅速等优点，但在低电压条件下运行时，容易出现穿越现象，严重影响了风电场的稳定运行。

因此，针对双馈式风力发电机的低电压穿越问题，人们提出了许多解决方案，其中较为常见的有功率控制策略、双馈式风力发电机容量调整策略、控制双馈式风力发电机的电动机及逆变器等。

功率控制策略是一种经济、简单的方法，通过调整风力发电机的输出功率实现防止低电压穿越现象。

具体方法是当电网电压下降时，风力发电机通过控制转子的转速，降低输出功率，从而防止其穿越。

然而，在实际应用中，这种方法存在着一定的缺陷，容易造成浪费风能现象，降低风电场的发电效率。

双馈式风力发电机容量调整策略是一种改进的方法，其思路是调整双馈式风力发电机的容量，提高其在低电压条件下的适应性，从而避免低电压穿越问题的出现。

这种方法比较灵活，容易操作，无需改变发电机的结构，但是实现上需要配备相应的控制器以及一定的调试成本。

另外，这种方法不能完全避免低电压穿越现象的出现，因此还需要配合其他控制策略的使用。

控制双馈式风力发电机的电动机及逆变器是一种相对较为复杂的方法，其思路是通过调整电动机及逆变器的控制方式，实现对发电机输出电流的调节，从而防止低电压穿越现象的发生。

这种方法虽然实现难度较大，但具有较高的控制精度和稳定性，可适用于各种不同类型的风力发电机。

同时，由于其控制精度高，可以有效防止风电场的系统失稳问题。

总之，解决双馈式风力发电机低电压穿越问题是一个复杂而又关键的技术问题，需要在实际应用中不断进行探索和实践。

各种控制策略的使用可以相互补充、协同作用，提高风电场的运行效率和稳定性，实现可持续发展。

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术双馈式风力发电机低电压穿越技术是指在风力发电系统中，当受到低电压影响时，通过双馈式风力发电机的技术手段，依然可以保持正常运行，并尽可能减小对发电机的影响。

这项技术在提高风力发电机稳定性和可靠性方面具有重要意义。

接下来，我们将对双馈式风力发电机低电压穿越技术进行一定的浅析。

一、双馈式风力发电机简介双馈式风力发电机是目前常见的一种风力发电机结构。

它的主要特点是在转子上设置两套独立的绕组，分别是定子绕组和转子绕组。

传统风力发电机通常采用固定磁极和定子绕组的方式，工作在同步运转模式下。

而双馈式风力发电机通过在转子上设置绕组，实现了外接转子发电机的结构，使得发电机在一定程度上具有了可调节的功率特性，从而提高了风能的利用效率。

二、双馈式风力发电机低电压穿越技术的意义在风力发电系统中，由于风速的不稳定性以及外部环境等因素的影响，往往会出现电网电压下降的情况。

当电网电压下降至发电机的额定电压以下时，传统的固定磁极风力发电机会出现失速现象，无法继续正常发电。

而双馈式风力发电机通过其独特的结构和控制方式，可以相对灵活地应对低电压情况，尽可能减小对发电机的影响，保持正常运行。

三、双馈式风力发电机低电压穿越技术的实现方式1. 转子侧功率控制当发电机所接电网电压下降时，可以通过控制变流器改变转子侧功率的输出，以实现对电网电压的支撑。

变流器可以根据电网电压的变化，调整转子侧的功率输出，保持发电机继续运行。

这种方式可以避免发电机失速，延长发电机的寿命，提高系统的可靠性。

2. 电网电压感应控制另一种方式是通过感应电网电压的变化，实现对发电机的控制。

当电网电压下降时，发电机系统可以通过感应电网电压的变化，调整转子侧功率输出，进而保持系统的稳定运行。

这种方式相对简单，成本较低，适用于一些对控制精度要求不高的场合。

四、双馈式风力发电机低电压穿越技术的优势1. 提高了系统的稳定性和可靠性双馈式风力发电机低电压穿越技术，使得发电机在电网电压下降的情况下仍然可以保持正常运行，大大提高了系统的稳定性和可靠性。

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
随着风力发电的迅速发展和普及，风力发电机在低风速运行时存在着容易出现低电压穿越问题的现象。

针对这一问题，双馈式风力发电机采用了一些特殊的控制策略来解决低电压穿越问题。

首先，双馈式风力发电机拥有双重功率转换链路，分别为主回路和副回路。

当主回路的功率不能满足需要时，副回路会补充功率。

在低风速运行时，因为风力发电机的输出功率较小，使得主回路的输出电压会明显下降，当输出电压降到比较低的水平时就会出现低电压穿越问题。

这时，副回路会主动介入，补充输出电压，保证了风力发电机的正常运行。

其次，双馈式风力发电机还采用了基于控制电路的低电压穿越技术。

基于控制电路的低电压穿越技术是指通过在发电机转子上增加两个电容器，形成一个谐振回路。

在正常运行时，电容器与谐振回路中的电感器连接，当电容器的电压下降时，电感器会产生自感电势，从而产生一个补偿电压，使得风力发电机的输出电压始终保持在一定的水平上。

另外，双馈式风力发电机还采用了转子侧电流反馈技术，即在风力发电机的转子中加入一个电流传感器，实时监测转子侧电流。

当低电压穿越现象发生时，转子侧电流会突然增大，通过对转子侧电流反馈控制，可以快速地调整主回路和副回路的功率转换比例，及时补充输出电压，从而避免低电压穿越问题。

总之，双馈式风力发电机通过多种控制策略来解决低电压穿越问题，保证了风力发电机的正常运行。

未来，随着风力发电技术的不断发展，双馈式风力发电机低电压穿越技术也将不断完善和升级，为风力发电行业提供更加稳定可靠的电力支持。

双馈感应式风力发电系统低电压穿越技术概述

双馈感应式风力发电系统低电压穿越技术概述马春明;解大;张延迟【摘要】As wind power generation increases the proportion of electric power system,higher request is put forward for wind turbine connected to the grid, and the low voltage ride through(LVRT) technology comes along. Dynamic analysis of doubly-fed wind power turbine during voltage sag was discussed,and the control of doubly-fed wind power turbine under unbalanced voltage sag was discussed, important and difficult points of the low voltage ride through(LVRT) technology were also discussed. Research and manufacture of voltage sag generation was introduced at the same time. The double-fed wind turbine LVRT research will focus on negative sequence variable control under unbalanced voltagedrop,Crowbar circuit control, wind turbine LVRT testing and certification system,etc.%随着风力发电在电网中所占比例的增加,电力系统对风机并网提出了更高的要求,低电压穿越技术应运而生.对电压跌落时双馈风电机进行动态分析,研究非平衡电压跌落下双馈风电机的控制,论述LVRT技术的重点与难点,介绍电压跌落发生器的研制情况.非平衡电压跌落下负序变量控制,Crowbar电路控制,风电机组LVRT检测认证体系等势必成为未来双馈风电机LVRT的研究热点.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2012(042)005【总页数】6页(P3-7,32)【关键词】双馈感应式发电机;低电压穿越;电网故障【作者】马春明;解大;张延迟【作者单位】上海交通大学国家能源智能电网(上海)研发中心,上海200240;上海交通大学国家能源智能电网(上海)研发中心,上海200240;上海电机学院电气工程系,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM6141 引言风能作为一种可再生能源，相对于核能、煤炭具有诸如安全可靠、运行维护成本低等优点，受到各国学者的广泛关注和重视。

双馈风机低电压穿越技术综述

双馈风电低电压穿越技术综述双馈异步式风机DFIG与其他机型相比, DFIG 在电压跌落期间面临的威胁最大。

电压跌落出现的暂态转子过电流、过电压会损坏电力电子器件, 而电磁转矩的衰减也会导致转速的上升。

1 改进的矢量控制和鲁棒控制在DFIG 运行控制中，传统的基于定子磁场定向或定子电压定向的矢量控制方法得到了广泛的应用。

在这种控制方式下一般采用PI 调节器，实现有功、无功功率独立调节，并具有一定的抗干扰能力。

但是当电网电压出现较大幅度的跌落时，PI 调节器容易出现输出饱和，难以回到有效调节状态，使电压下降和恢复之后的一段时间DFIG 实际上处于非闭环的失控状态。

为了克服传统矢量控制的缺点，国内外学者提出了大量的改进控制策略，其中两种具有代表性：向大为等人提出一种改进矢量控制策略，如图1所示。

该方法针对对称及不对称故障下DFIG内部电磁变量的暂态特点，适当控制励磁电压，使之产生出与定子磁链暂态直流和负序分量相反的转子电流空间矢量及相应的漏磁场分量，通过所建立的转子漏磁场抵消定子磁链中的暂态直流和负序分量。

如果将转子瞬态电流幅值控制在2.0 pu 以内，该方法能够实现电压骤降至30%的故障下DFIG 不脱网运行，而且故障运行期间DFIG 可基本不从电网吸收无功。

该方法的优点是适用于各种类型的对称和不对称电网故障，缺点是RSC的全部容量都用来产生与定子磁链暂态分量相反的转子电流，控制效果受到变频器容量的限制。

Manoj R Rathi 等人提出一种基于H∞技术和μ分析方法设计的新型鲁棒控制器，如图2所示。

其中GSC 检测直流母线电压和定子侧端电压幅值的变化，并产生相应的电流指令对它们进行补偿；RSC 则检测定子输出的有功和无功的变化，并通过转子电流指令的变化对它们进行补偿。

这种鲁棒控制器的优点是降低了对系统参数变化的敏感性，即使在外部干扰和参数有误差的情况下仍能保持良好的控制效果。

图1 低电压穿越控制空间矢量图图2 H∞控制器框图虽然改进的矢量控制和鲁棒控制无需增加任何硬件设备，而是通过对GSC 和RSC 控制策略的改进使DFIG 实现LVRT，但其控制效果往往受到励磁变频器容量的限制，因而在一些严重故障下无法实现LVRT 运行，存在可行性区域的限制[8]。