一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低電壓穿越能力是如何實(shí)現(xiàn)的？

熱心網(wǎng)友：(1)直接并網(wǎng)的定速異步機(jī)(FSIG)低電壓穿越能力(LVRT)的實(shí)現(xiàn)。 電壓跌落期間FSIG的主要問題是電磁轉(zhuǎn)矩衰減導(dǎo)致轉(zhuǎn)速的飛升。最簡單的方法是利用快速變槳來減小輸入機(jī)械轉(zhuǎn)矩, 限制轉(zhuǎn)速上升。但風(fēng)機(jī)槳葉具有很大的慣性,該方案需要風(fēng)機(jī)有很好的變槳性能。 變槳控制不足之處在于無法提供無功以支持電網(wǎng)恢復(fù)。采用靜態(tài)無功補(bǔ)償SVC方案,實(shí)時(shí)補(bǔ)償所需無功。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行波形得到改善,提高了故障穿越能力。 (2)同步直驅(qū)式風(fēng)機(jī)(PMSG)低電壓穿越能力(LVRT)的實(shí)現(xiàn)。 電壓跌落期間PMSG的主要問題在于能量不匹配導(dǎo)致直流電壓上升?？刹扇〈胧﹥?chǔ)存或消耗多余的能量以解決能量的匹配問題。選擇器件時(shí)放寬電力電子器件的耐壓和過流值,并提高直流電容的額定電壓。這樣在電壓跌落時(shí)可以儲(chǔ)存多余的能量,并允許網(wǎng)側(cè)逆變器電流增大,以輸出更多的能量。這種方法從考慮增大功率輸出和儲(chǔ)能出發(fā)，較適用于短時(shí)的電壓跌落故障。 減小同步機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩設(shè)定值,會(huì)引起發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速上升,從而達(dá)到允許轉(zhuǎn)速的暫時(shí)上升來儲(chǔ)存風(fēng)機(jī)部分輸入能量,有效地減小了發(fā)電機(jī)的輸出功率。也可直接采取變槳控制，減小風(fēng)機(jī)的輸入功率。結(jié)合增加器件容量的方法可進(jìn)一步提高穿越裕度。 (3)雙饋異步式風(fēng)機(jī)(DFIG)低電壓穿越能力(LVRT)的實(shí)現(xiàn) 與前兩種機(jī)型相比, 雙饋異步式風(fēng)機(jī)在電壓跌落期間面臨的威脅最大。電壓跌落出現(xiàn)的暫態(tài)轉(zhuǎn)子過電流、過電壓會(huì)損壞電力電子器件, 而電磁轉(zhuǎn)矩的衰減也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速的上升。 采用得較多的方法是在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)裝crowbar電路，為轉(zhuǎn)子側(cè)電路提供旁路。

熱心網(wǎng)友：電力電子論壇特約顧問：目前市場上風(fēng)機(jī)類型可概括為三類, 即直接并網(wǎng)的定速異步機(jī)(fsig)、同步直驅(qū)式風(fēng)機(jī)(pmsg)和雙饋異步式風(fēng)機(jī)(dfig)。 (1)直接并網(wǎng)的定速異步機(jī)(fsig)低電壓穿越能力(lvrt)的實(shí)現(xiàn)。 電壓跌落期間fsig的主要問題是電磁轉(zhuǎn)矩衰減導(dǎo)致轉(zhuǎn)速的飛升。最簡單的方法是利用快速變槳來減小輸入機(jī)械轉(zhuǎn)矩, 限制轉(zhuǎn)速上升。但風(fēng)機(jī)槳葉具有很大的慣性,該方案需要風(fēng)機(jī)有很好的變槳性能。 變槳控制不足之處在于無法提供無功以支持電網(wǎng)恢復(fù)。采用靜態(tài)無功補(bǔ)償svc方案,實(shí)時(shí)補(bǔ)償所需無功。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行波形得到改善,提高了故障穿越能力。 (2)同步直驅(qū)式風(fēng)機(jī)(pmsg)低電壓穿越能力(lvrt)的實(shí)現(xiàn)。 電壓跌落期間pmsg的主要問題在于能量不匹配導(dǎo)致直流電壓上升?？刹扇〈胧﹥?chǔ)存或消耗多余的能量以解決能量的匹配問題。選擇器件時(shí)放寬電力電子器件的耐壓和過流值,并提高直流電容的額定電壓。這樣在電壓跌落時(shí)可以儲(chǔ)存多余的能量,并允許網(wǎng)側(cè)逆變器電流增大,以輸出更多的能量。這種方法從考慮增大功率輸出和儲(chǔ)能出發(fā)，較適用于短時(shí)的電壓跌落故障。 減小同步機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩設(shè)定值,會(huì)引起發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速上升,從而達(dá)到允許轉(zhuǎn)速的暫時(shí)上升來儲(chǔ)存風(fēng)機(jī)部分輸入能量,有效地減小了發(fā)電機(jī)的輸出功率。也可直接采取變槳控制，減小風(fēng)機(jī)的輸入功率。結(jié)合增加器件容量的方法可進(jìn)一步提高穿越裕度。 (3)雙饋異步式風(fēng)機(jī)(dfig)低電壓穿越能力(lvrt)的實(shí)現(xiàn) 與前兩種機(jī)型相比, 雙饋異步式風(fēng)機(jī)在電壓跌落期間面臨的威脅最大。電壓跌落出現(xiàn)的暫態(tài)轉(zhuǎn)子過電流、過電壓會(huì)損壞電力電子器件, 而電磁轉(zhuǎn)矩的衰減也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速的上升。 采用得較多的方法是在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)裝crowbar電路，為轉(zhuǎn)子側(cè)電路提供旁路。在檢測到電網(wǎng)系統(tǒng)故障出現(xiàn)電壓跌落時(shí)，閉鎖雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁變流器，同時(shí)投入轉(zhuǎn)子回路的旁路(釋能電阻)保護(hù)裝置,達(dá)到限制通過勵(lì)磁變流器的電流和轉(zhuǎn)子繞組過電壓的作用，以此來維持發(fā)電機(jī)不脫網(wǎng)運(yùn)行(此時(shí)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)按感應(yīng)電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行)。