计及双级撬棒和直流卸荷投切策略的双馈风机短路特性分析

摘要

在故障期间，双馈风电机组采用传统撬棒保护难以同时兼顾抑制转子电流和直流母线电压升高；即使增加直流侧卸荷电路来稳定直流母线电压，但在系统严重故障情况下，为使直流母线电压控制在一定范围内，其频繁投切也给直流卸荷电路带来了极大的损耗。为此，将撬棒结构改进为双级撬棒与直流卸荷协同保护，并制定了投切策略；根据投切策略，将风机的故障过程分为3个阶段。考虑了双级撬棒和直流卸荷的协同配合对风机暂态特性影响，以转子磁链作为3个阶段的链接纽带，推导出了计及双级撬棒和直流卸荷投切策略的定转子三相短路电流解析式。仿真验证了该策略在抑制转子过电流和直流母线过电压、降低风机吸收的无功功率、减少直流卸荷的投切次数和投入时间，以及抑制衰减转速频率分量方面具有明显效果。

关键词

双馈风力发电机 / 撬棒保护 / 直流卸荷保护 / 协同投切策略 / 磁链 / 短路特性