电力电子?Power Electronics
风力发电低电压穿越技术
文/王子若鹄王云亮周雪松马幼捷
匚摘
要
本文研究了三相对称故障下基于双馈感应发电机(DFIG)的风能转换系统的故障共渡能力。本文还对基于变速度DFIG的风能转换系统与三相对称故障电力系统的相互作用进行了综述。本文研究了DFIG的低电压穿越技术。
【关键词】低电压穿越(LVRT)双馈感应发电机(DFIG)风能转换系统
1介绍
根据许多国家最近的电网规范，风电机组在电网故障时需要保持连接，有利于系统稳定。双馈感应发电机(DFIG)在风能转换系统中得到了广泛的应用，近年来对其低压穿越(LVRT)技术进行了广泛的研究。
DFIG的定子绕组直接与电网相连，转子绕组由背对背的三电平变换器供电。通过控制转子和电网侧变流器，可以调整DFIG特性，使风力机的有效功率转换或捕获能力达到最
大，控制风力机的发电，波动较小。功率变换
器通常采用矢量控制技术、对有功功率和无功
功率进行解耦控制。
转子侧变换器的目的是控制独立活动和
无功功率在电网，而电网侧变换器直流母线电
容电压保持在一组值不论转子功率的大小和方
向，保证转炉操作统一功率因数(无功功率为
零)。在电压下降的情况下，发电机侧和并网
侧变换器的控制器通过将多余的有功功率储存
在发电机的惯量中，并保持直流环节电压不变，
实现了低压共线的要求。它会引起转子绕组过
电压和过电流，从而损坏转子侧变换器。
2主要的电网问题
随着风力发电的发展，风能转换系统与
电网的相互作用将给系统的安全可靠运行带来
新的问题。间歇性风电的高渗透可能会对电网
产生以下影响：电网稳定性差、低频操作、低
功率因数的影响、功率流、短路等。
2.1电压工作范围
风力涡轮机需要在典型的电网电压变化
范围内运行。为保证电网安全可靠运行，风电
场电压(kV)运行电压限值应在国家规定的范
围内。
2.2频率工作范围
风力涡轮机需要在典型的电网频率变
化范围内运行。频率容差范围为47.5-51.5
Hzo除此之外，公差范围由制造商指定。风
力涡轮机应该能够承受0.5赫兹/秒的频率变
化。
2.3有功功率控制
这是风力发电机根据系统要求调节风力
发电机有功功率输出的能力。用于保证系统频
率稳定，防止输电线路超载，风力发电机在启
动和关闭过程中远离大电压波动和涌流。
2.4频率控制
网格代码要求风电场提供频率调节能力，
以帮助维持所需的电网频率。系统频率是系统
功率平衡的主要指标。
2.5电压无功控制
电网规范要求单个风力发电机通过自动
调压器将自身的端电压控制到一个恒定值，并
?上接223页
进行接地保护网建设的时候，应该对其对接地电阻的数字进行确定。在根据矿井供电需求进行定期保护装置实验的时候，在这个过程中应该保证动作的灵敏以及快速，这样才能够使地下漏电的故障得到精准排査，从而保证整体供电安全。
2.3供电质量差的防范
煤矿供电对于供电质量以及效率会有很高的要求，想要保证矿井内部电源的标准值与额定值相符合，并且要对数值进行精准控制，不高于标准值要求的上线值，同时还应该保证线路之间的距离恰当，这会使线路电压以及电流值得到保证，这时候，电动机的运行状是非常关键的，为了保证供电量可以满足人们的需求。首先，应该安装无功补偿装置，这样会使电压的整体运行平稳程度得到保证。还要对自动稳压、调压装置进行设定，缩短低压供电的距离。最后，要对选择电缆的截面积进行精准
计算。
3结束语
现阶段，我国社会经济发展速度不断加
快，很多先进的机械设备开始在传统行业中进
行应用，并且取得了较为理想的效果。煤矿井
下刮板运输机在物料的运输过程中起着非常重
要的作用，只有重视运输机的维护以及保养才
能够保证运输机的整体运行质量，一旦运输机
的运行质量以及效率出现问题，要及时对其进
行处理，从中找到设备出现故障的原因。电
动机是刮板运输机在运行过程中最为重要的影
响因素，要保证电动机内部的电流以及电压始
终处于稳定的状态，同时还要保证在对刮板运
输机进行应用的时候，不能出现负载过大的情
况，这样势必会对刮板运输机的稳定运行造成
影响。综上所述，现阶段我国煤矿产业的发展
已经进入到了一个新的阶段，行业内的相关技
术人员应该注意提升自身专业素质，同时也要
保证设备应用的科学性以及合理性，这样才能
使煤矿企业处于稳定发展的状态。
参考文献
[1]杨晨.刮板运输机的供电及控制设计[J].
科技创业家,2017,26(02):167.
[2]齐齐哈尔华安特种容器有限公司.一种用
于生产压力容器的刮板机：中国,CN20162
0487996.8[P].2016-10-12.
作者简介
马淑波(1986-),男，山西省长治市人.大
学本科学历。电气助理工程师，从事井下工作。
作者单位
西山煤电集团官地矿山西省太原市030022
224?电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering