【技术实现步骤摘要】
基于DVR的双馈异步风力发电机组低电压穿越系统及方法(一)
:本专利技术涉及一种基于DVR的双馈异步风力发电机组低电压穿越系统及方法,属于电力电子
(二)
技术介绍
:能源是构成客观世界的三大基础之一,人类寻找可持续的能源道路,开发利用新能源和可再生能源是完善能源系统的重点。风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动。风力发电是可再生能源,很环保,很洁净。风能作为洁净的能量来源,其设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于其它发电机。随着风力发电在全世界范围内的高速增长,风电装机容量在电力系统中所占的比重快速提高,使得大型风电机组与局部电网之间的相互影响也越来越大。为了保障电力系统的运行安全,世界各国的电网运营商对风电接入提出了越来越严格的要求,其中最受人关注、也是最难以满足的要求即为风电机组的低电压穿越(LVRT)能力。在各种类型的风力发电机组中,变速恒频双馈异步发电机(DFIG)以其调速范围宽、有功和无功功率可独立调节以及所需励磁变流器容量较小等优点,目前已成为国际主流风电机型,占据绝大部分市场份额。但是由于DFIG定子直接并网,很容易受到各种电网故障的影响,因此在电网跌落时,具有反应速度慢、低电压穿越能力不足等缺点。而动态电压补偿器(dynamicvoltagerestore简称DVR)作为目前最为先进的补偿设备,可以在ms级内做出补偿动作,使得跌落过程中电压稳定。基于上述原因,本专利技术在双馈异步风力发电机 ...
【技术保护点】
一种基于DVR的双馈异步风力发电机组低电压穿越系统,其特征在于它包括双馈异步风电机组和DVR动态电压恢复器;其中所述的双馈异步风电机组直接连接电网;所述DVR动态电压恢复器的输入端采集电网系统侧的电压,其输出端连接双馈异步风电机组的输出端和电网的输入端。
【技术特征摘要】
1.一种基于DVR的双馈异步风力发电机组低电压穿越系统,其特征在于它包括双馈异步风电机组和DVR动态电压恢复器;其中所述的双馈异步风电机组直接连接电网;所述DVR动态电压恢复器的输入端采集电网系统侧的电压,其输出端连接双馈异步风电机组的输出端和电网的输入端;所述DVR动态电压恢复器是由控制器单元、能量储存单元、并联电容器、逆变电路单元、滤波电路单元、串联变压器以及整流器组成;所述DVR动态电压恢复器通过滤波电路单元和串联变压器接入电网;所述能量储存单元的输入端与整流器和控制器单元的输出端连接,其输出端通过并联电容器与逆变电路单元连接;所述整流器单元的输入端采集电网的电压电流信号;其工作方法为:(1)检测电压波动并做出合理动作:考虑实际电压存在畸变和不平衡,则令abc三相电压的表达式为:式中U1i为正序第i次谐波有效值;U2i为负序第i次谐波有效值;θ1i为正序第i次谐波初相角;θ2i为负序第i次谐波初相角;将abc三相电压变换到dq坐标的关系式为:式中,Ud为d轴电压分量;Uq为q轴电压分量;变换阵C中的sin(ωt+θ11)、cos(ωt+θ11)是与a相电压同相位的正余弦信号;将两式联合得:由上式可知,abc三相电压经dq变换后,正序基波分量成为直流分量,正序n次谐波分量成为n-1次谐波分量,负序n次谐波分量成为n+1次谐波分量;Ud、Uq经低通滤波器滤除所有谐波分量可得:由上式可以瞬时求得正序基波电压的有效值;但是由于实际的电压跌落多为单相事件,并且很多电压跌落不仅引起公共连接点电压幅值的降低,还会引起电压相位的跳变;假设a相电压发生跌落且伴随α角度的相位跳变,则第一个式子中a相的正序基波分量变为对构造的三相电压按照第二个式子进行dq变换,变换后的结果经低通滤波器提取后,则可得:由于Ud、Uq为...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘少宇,周雪松,吴浩,马幼捷,高明杰,高峰,王银明,徐明,王平,赵希辉,郑宇清,
申请(专利权)人:国家电网公司,国网新源张家口风光储示范电站有限公司,天津理工大学,
类型:发明
国别省市:
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