双馈风电机组低电压穿越的Crowbar优化控制策略分析

doi:10.11930.2015.11.103

中国电力 ›› 2015, Vol. 48 ›› Issue (11): 103-109.DOI: 10.11930.2015.11.103

双馈风电机组低电压穿越的Crowbar优化控制策略分析

王继飞¹，²，李培强¹，李欣然¹，顾振¹，邱时严¹

1. 湖南大学电气与信息学院，湖南长沙 410082；
2. 国网张家口供电公司，河北张家口 075000

收稿日期:2015-06-02 出版日期:2015-11-18 发布日期:2015-11-18
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51277055)

Analysis on Low Voltage Ride Through of Doubly Fed Induction Generator with Different Crowbar Control Strategy

WANG Jifei¹，², LI Peiqiang¹, LI Xinran¹, GU Zhen¹, QIU Shiyan¹

1. College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China;
2. State Grid Zhangjiakou Power Supply Company, Zhangjiakou 075000, China

Received:2015-06-02 Online:2015-11-18 Published:2015-11-18
Supported by:
This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 51277055).

摘要/Abstract

摘要： 双馈风电机组的低电压穿越通常采用在转子侧加撬棒保护电路（Crowbar）的方法。为有效评估双馈风电机组的故障暂态行为，首先分析了电网故障期间撬棒投入后的机组定转子电流特性，讨论了撬棒阻值的取值范围。在此基础上，以PSCAD/EMTDC为平台，建立包含撬棒保护电路的双馈风力发电机组模型，分析了2种撬棒控制策略下的机组动态响应，提出了一个评价机组动态响应的指标函数，对仿真结果比较分析，得出了双馈风电机组在不同电压跌落情况下实现低电压穿越的撬棒优化控制策略。

关键词: 双馈异步风力发电机, 低电压穿越, 暂态特性, Crowbar, 直流卸荷电路

Abstract: The crowbar protection circuit is frequently adopted to implement low voltage ride through (LVRT) of the grid-connected doubly fed induction generator(DFIG). In order to effectively evaluate DFIG transient behavior, the stator and rotor short-circuit characteristics after crowbar switched in during a grid fault is analyzed in detail. The range of crowbar resistance is also discussed. The DFIG modal containing crowbar protection circuit is built up in PSCAD/EMTDC. An evaluation index function of dynamic response is presented. The analysis of simulation results reveals optimal crowbar control strategies for LVRT under different grid voltage drop.

Key words: doubly fed induction generator, low voltage ride through, transient characteristics, crowbar circuit, DC voltage circuit

中图分类号:

TM614

王继飞，，李培强，李欣然，顾振，邱时严. 双馈风电机组低电压穿越的Crowbar优化控制策略分析[J]. 中国电力, 2015, 48(11): 103-109.

WANG Jifei，, LI Peiqiang, LI Xinran, GU Zhen, QIU Shiyan. Analysis on Low Voltage Ride Through of Doubly Fed Induction Generator with Different Crowbar Control Strategy[J]. journal1, 2015, 48(11): 103-109.

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参考文献

[1] GB/T 19963—2011 风电场接入电力系统技术规定[S]．
[2] 贺益康，胡家兵.双馈异步风力发电机并网运行中的几个热点问题[J]. 中国电机工程学报，2012，32（27）：1－15．
HE Yikang, HU Jiabing. Several hot-spot issues associated with the grid-connected operations of wind-turbine driven doubly fed induction generators[J]. Proceeding of the CSEE, 2012, 32(27): 1-15.
[3] 周志宇，郭钰锋.基于Crowbar电路的双馈风电机组低电压穿越能力[J]. 哈尔滨工业大学学报，2013，45（4）：122－128．
ZHOU Zhining, GUO Yufeng. Low voltage ride-through capability of doubly fed wind power generators based on crowbar circuit[J].Journal of Harbin Institute of technology, 2013, 45(4): 122-128.
[4] 蒋雪冬，赵舫.应对电网电压骤降的双馈感应风力发电机Crowbar控制策略[J]. 电网技术，2008，32（12）：84－89．
JIANG Xuedong, ZHAO Fang. Crowbr control strategy of doubly fed induction generator of wind farm during power grid voltagedips [J]. Power System Technology, 2008, 32(12): 84-89.
[5] 周双喜，鲁宗相. 风力发电与电力系统[M]. 北京：中国电力出版社，2011：61-365.
[6] 朱晓东，石磊，陈宁. 考虑Crow阻值和退出时间的双馈风电机组低电压穿越[J]. 电力系统自动化，2010，34（18）：84－89．
ZHU Xiaodong, SHI Lei, CHEN Ning. An analysis on low voltage ride through of wind turbine driven doubly fed induction generator different resistances and quitting time of crowbar[J]. Automation of Electric Power Systems, 2010, 34(18): 84-89.
[7] 翟佳俊，张步涵，谢光龙，等. 基于撬棒保护的双馈风电机组三相对称短路电流特性[J]. 电力系统自动化，2013，37（3）：18-23.
ZHAI Jiajun, ZHANG Buhan, XIE Guanglong, et al. Three-phase symmetrical short-circuit current characteristics analysis of wind turbine driven dfig with crowbar protection[J]. Automation of Electric Power Systems, 2013, 37(3): 18-23.
[8] 郑重，杨耕，耿华. 电网故障下基于撬棒保护的双馈风电机组短路电流分析[J]. 电力自动化设备，2012，32（11）：7－14．
ZHENG Zhong, YANG Geng, GENG Hua. Short circuit analysis for dfig-based wind generation system with crowbar protection under grid faults [J]. Electric Power Automation Equipment, 2012, 32(11): 7-14.
[9] 毕天姝，刘素梅，薛安成，等. 具有低电压穿越能力的双馈风电机组故障暂态特性[J]. 电力系统保护与控制，2013，41（2）：26－31.
BI Tianshu, LIU Sumei, XUE Ancheng, et al. Fault analysis of doubly fed induction generator wind turbine with low-voltage ride through capability[J]. Power System Protection and Control, 2013, 41(2): 26-31.
[10] 张艳霞，童锐，赵杰，等. 双馈风电机组暂态特性分析及低电压穿越方案[J]. 电力系统自动化，2013，37（6）：7－11，62．
ZHANG Yanxia, TONG Rui, ZHAO Jie, et al. Transient characteristics analysis and low voltage ride-through scheme of doubly-fed win turbine generators[J]. Automation of Electric Power Systems, 2013, 37(6): 7-11, 62.
[11] ZHENG Z, YANG G, GENG H. Short circuit current analysis of DFIG-type WG with crowbar protection under grid faults[C]//Industrial Electronics (ISIE), 2012 IEEE International Symposium on. IEEE, 2012: 1072-1079.
[12] 李辉，赵猛，叶仁杰，等. 电网故障下双馈风电机组暂态电流评估及分析[J]. 电机与控制学报，2010，12（8）：45－51．
LI HUI, ZHAO Meng, YE Renjie, et al. Evaluation and analysis of transient current of a DFIG wind generation system under grid fault [J]. Electric Machines and Control, 2010, 12(8): 45-51.
[13]孔宪国，刘宗歧. 基于主动式 Crowbar 的双馈风电机组 LVRT性能优化分析[J]. 现代电力，2012，29（1）：77-81.
KONG Xianguo, LIU Zongqi. Analysis on LVRTperformance optimization of DFIG with active crowbar[J]. Modern Electric Power, 2012, 29(1): 77-81.
[14] 杜强，张惠娟，张同庆. 双馈风力发电机组撬棒电路保护技术的研究[J]. 电力电子技术，2011，45（8）：48－50，92．
DU Qiang, ZHANG Huijuan, ZHANG Tongqing. Crowbar circuit protection technology of double-fed induction generators [J]. Power Electronics, 2011, 45(8): 48-50, 92.
[15] WILSON P, CRAIG M. PSCAD user’s guide[R]. HVDC Research Centre, Canada, 2003.

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[1]	柳丹, 江克证, 康逸群, 冀肖彤, 徐韫钰, 刘芳. 弱电网下新能源逆变器自同步电压源低电压穿越控制方法[J]. 中国电力, 2024, 57(7): 21-29.
[2]	梁伟, 吴林林, 赖启平, 李东晟, 徐曼, 沈沉. 风电直流送出系统送端交流故障下风机过电压研究[J]. 中国电力, 2023, 56(4): 28-37.
[3]	薛飞, 李旭涛, 李宏强, 田蓓. 基于双侧电压反馈控制策略的并网光伏系统电压稳定性研究[J]. 中国电力, 2022, 55(9): 183-191,203.
[4]	刘辉, 王阔. 新能源低电压穿越无功电流对暂态电压安全约束的影响[J]. 中国电力, 2022, 55(2): 152-158.
[5]	乔腾, 张益铭, 曹一家, 王力, 袁清. 基于概率可靠性评估的永磁直驱风机低电压穿越控制模型参数辨识[J]. 中国电力, 2021, 54(12): 102-111.
[6]	杨春波, 王晶晶, 康鹏, 曾琳枫, 郑峰. 基于混合型算法的光伏发电系统低电压穿越控制策略[J]. 中国电力, 2020, 53(3): 18-27,58.
[7]	李妍, 王展, 黄迅, 张慧媛, 何大瑞. 计及光储荷特性的直流微网低压穿越控制策略[J]. 中国电力, 2019, 52(7): 47-54.
[8]	王义军, 雷洋, 沈清坤. 对称故障且crowbar保护未动作情况下双馈感应发电机转子电流增量分析[J]. 中国电力, 2017, 50(9): 178-184.
[9]	陈水耀，黄少锋，杨松伟. 互感引起的零序方向保护误动分析与对策[J]. 中国电力, 2016, 49(5): 59-62.
[10]	李承尧，杨勇，朱彬彬. 一种具有低电压穿越能力的单相光伏发电系统[J]. 中国电力, 2016, 49(3): 160-165.
[11]	李凤婷，张谦，黄蓉，何世恩. 机组参与调节的双馈机组低电压穿越综合控制策略[J]. 中国电力, 2016, 49(3): 141-147.
[12]	汤伟，刘路登，殷骏，李刚. 火电机组辅机变频调速系统低电压穿越测试[J]. 中国电力, 2016, 49(2): 26-30.
[13]	王珂, 王新霞, 焦东翔, 张鹏, 魏新宇. 故障下双馈风电系统机电能量平衡的可行性分析[J]. 中国电力, 2016, 49(11): 94-99.
[14]	甘思琦，孔令国，蔡国伟，胡祥楠. 光储联合发电系统建模及并网控制[J]. 中国电力, 2015, 48(3): 116-121.
[15]	王耀函, 刘辉, 刘吉臻, 吴林林. 考虑撬棒保护和残压的DFIG短路电流实用计算方法及应用[J]. 中国电力, 2014, 47(4): 134-138.

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