单机柔直接入的双馈风力发电系统低电压穿越控制方法

摘要

在全直流风电场中单台大容量双馈风电机组（doubly-fed induction generator,DFIG）经电压源型换流器接入中压直流汇集网的应用背景下，为确保DFIG在直流汇集系统电压跌落后持续可控并网运行，提出一种基于机网两端压频协调控制的直流低电压穿越控制方法。通过理论分析阐述交流并网时电压跌落后频率的刚性不可调是定子磁链出现暂态直流分量以及定转子绕组产生过电流的主要原因，进而充分利用单机接入柔直电网的DFIG系统内部交流电压与频率柔性可调的特点，通过定子电压与频率的机网协调控制避免定子磁链暂态直流分量的产生，从而消除在交流并网时难以解决的定转子瞬态过电流现象，保障DFIG系统持续可控运行。同时，采用加装直流卸荷电路的方法解决转子侧换流器直流电压升高的问题。最后，通过单台5 MW交流并网和柔直并网的DFIG系统仿真对比，验证基于压频协调控制的直流低电压穿越方法的有效性。

关键词

风电直流汇集 / 单机柔性直流接入 / 双馈风力发电系统 / 直流低电压穿越 / 压频协调控制