基于超级电容的永磁同步风力发电机不对称故障穿越方法

摘要：

风电系统与电网之间的相互影响越来越大，需要并网风电机组具有故障穿越能力来保证电网安全运行。为了提高永磁同步风力发电机组（PMSG）在不对称电网故障下的穿越能力，提出了一种基于超级电容储能的PMSG 风电机组的故障穿越方法。该方法采用双向直流变换器将超级电容器组连接在交直交变流器的直流母线上，通过对超级电容的吞吐功率进行控制，限制了故障情况下交直交变流器直流侧电压上升，并降低了不对称故障引起的直流母线电压2倍工频纹波。同时在网侧换流器的控制中采用电网负序电压前馈的方法，消除并网电流负序分量。结合低电压穿越标准，对超级电容的容量选取进行了讨论，并建立了超级电容器及其功率变换电路的数学模型，设计了超级电容储能系统的控制器。采用Matlab 软件，对1 MW机组的仿真结果表明，所提出的不对称故障穿越方法，可同时减小并网电流负序分量和直流母线电压的2倍工频纹波，提高了机组不对称故障穿越能力，验证了文中提出的故障穿越策略的有效性。

关键词：风力发电、永磁同步发电机、不对称故障、电容、故障穿越

分类号：TM614(发电、发电厂)

资助基金：全国优秀博士论文作者专项基金资助项目200948；教育部新世纪人才计划项目NCET-09-0839；重庆市杰出青年科学基金项目CSTC2012JJJQ90004

在线出版日期：2014-02-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：46-53