The invention discloses a low voltage traversing scheme of doubly-fed fan based on superconducting magnetic energy storage and improved control, including superconducting magnetic energy storage device and control strategy matched with superconducting magnetic energy storage device; superconducting magnetic energy storage device includes superconducting coil, DC DC converter, capacitor and voltage source inverters. Superconductor coils are parallel connected to the rotor side of doubly fed induction motor through DC DC converters, superconducting magnetic energy storage side inverters and filter inductors. The control strategies include transient voltage control and current reverse tracking control. In the case of grid voltage fault, after the fault occurs, the rotor-side inverters and the inverters of the superconducting magnetic energy storage device switch to the current reverse tracking control and the transient voltage control at the same time. Each inverter shares 50% of the rotor overcurrent, so as to ensure that each inverter does not overcurrent at the same time, the transient voltage control is used to inject reactive current into the rotor side to make the stator side produce reactive current. The power current supports the grid voltage, thus improving the low voltage traversing ability of the fan.
【技术实现步骤摘要】
基于超导磁储能和改进控制的双馈风机低电压穿越方法
本专利技术涉及双馈风机设备
,具体涉及基于超导磁储能和改进控制的双馈风机低电压穿越方法。
技术介绍
风力发电是一种分布式可再生能源发电系统,风力发电机组一般由风轮机、齿轮箱、发电机及其控制系统组成的。常用的风力发电机有鼠笼型感应发电机、双馈感应发电机和永磁同步发电机,其中鼠笼型感应发电机直接接入电网,双馈感应发电机定子直接接入电网,转子通过逆变器接入电网,永磁同步发电机则是通过逆变器接入电网。目前的风力发电市场中,双馈风机所占比例较大。随着全球能源互联网的提出,风能、太阳能等绿色能源将会逐渐取代传统燃料能源。过去,在风机发电比例不是很大时,风机脱网还可以接受。随着近几年风机容量不断增加并部分取代了传统发电方式,因此一旦有风电场脱网,脱网的功率就可能相当大,这会加剧电网功率缺额。由于双馈风机的低电压穿越能力较弱,当发生短路故障时,双馈风机因为各许多参数在故障下都达到了超过最大允许值的情况,不得不与大电网断开。故障清除后,双馈风机重新启动,接入电网。这个过程需要一定时间,如果风电场中双馈风电机组发电量在电网中所占比重比较大,故障清除后就不能及时的连入电网,这就可能造成停电等一系列事故。能量输出不稳定和低电压穿越能力弱是双馈风机领域亟待解决的两个主要问题。能量输出不稳定的问题与风力发电受风速变化影响较大的内在特性相关,也是所有新能源发电共有的问题。双馈风机低电压穿越能力弱的原因主要与其和电网的连接方式有关。双馈风机的定子绕组直接与电网相连,当电网发生故障时,定子绕组中感生出零序和负序磁链,继而在转子中感生出 ...
【技术保护点】
1.基于超导磁储能和改进控制的双馈风机低电压穿越方法,其特征在于,包括超导磁储能装置,所述超导磁储能装置包括DC‑DC变换器、超导线圈(15)、电容(16)及电压源型逆变器(17),DC‑DC变换器包括第一绝缘栅双极型晶体管/二极管(11)、第一二极管(12)、第二绝缘栅双极型晶体管/二极管(13)和第二二极管(14);电压源型逆变器包括第一绝缘栅双极型晶体管(18)、第二绝缘栅双极型晶体管(19)、第三绝缘栅双极型晶体管(20)、第四绝缘栅双极型晶体管(21)、第五绝缘栅双极型晶体管(22)和第六绝缘栅双极型晶体管(23),依次进行以下步骤:A、暂态电压控制:所述暂态电压控制,在故障发生后,双馈感应电机网侧逆变器控制器的无功功率输入端由稳态控制信号(Q*g=0)替换为暂态控制器,机端参考电压V*s与机端实际电压Vs做差,输入PI控制器,得到系统需要注入的无功功率Q*g,再经限幅后的PI控制器得到网侧q轴电流参考信号i*gq;B、电流反向跟踪控制:所述电流反向跟踪控制,在故障发生后,超导磁储能装置逆变器与双馈风机转子侧逆变器同时由稳态控制器切换到暂态控制器,暂态控制器中,先由磁链计算
【技术特征摘要】
1.基于超导磁储能和改进控制的双馈风机低电压穿越方法,其特征在于,包括超导磁储能装置,所述超导磁储能装置包括DC-DC变换器、超导线圈(15)、电容(16)及电压源型逆变器(17),DC-DC变换器包括第一绝缘栅双极型晶体管/二极管(11)、第一二极管(12)、第二绝缘栅双极型晶体管/二极管(13)和第二二极管(14);电压源型逆变器包括第一绝缘栅双极型晶体管(18)、第二绝缘栅双极型晶体管(19)、第三绝缘栅双极型晶体管(20)、第四绝缘栅双极型晶体管(21)、第五绝缘栅双极型晶体管(22)和第六绝缘栅双极型晶体管(23),依次进行以下步骤:A、暂态电压控制:所述暂态电压控制,在故障发生后,双馈感应电机网侧逆变器控制器的无功功率输入端由稳态控制信号(Q*g=0)替换为...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐琳,林瑞星,张华,杨华,郑子萱,
申请(专利权)人:国网四川省电力公司电力科学研究院,国家电网有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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