接于弱電網(wǎng)的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)在定子故障情況下的無功功率控制策略

孫麗玲，邢東霞

(華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院,河北 保定 071003)

0 引言

我國風(fēng)能資源豐富的地區(qū)通常地處偏遠(yuǎn)，風(fēng)機(jī)需經(jīng)過較長的輸電線路或電纜連接到電網(wǎng)[1]，形成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱的弱電網(wǎng)。弱電網(wǎng)對風(fēng)機(jī)輸出無功/有功功率的變化較為敏感[2]，易出現(xiàn)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)PCC(Point of Common Coupling)電壓的穩(wěn)定性問題。而雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)DFIG(Doubly-Fed Induction Generator)所具有的功率解耦控制功能可擴(kuò)大無功功率的調(diào)節(jié)范圍以維持PCC電壓的穩(wěn)定性。

目前，諸多學(xué)者針對DFIG的相關(guān)控制策略展開了深入的研究。文獻(xiàn)[3-5]為了充分發(fā)揮風(fēng)電機(jī)組的無功調(diào)節(jié)能力，對雙饋風(fēng)機(jī)的無功功率極限進(jìn)行了深入的研究，但未考慮DFIG有功波動(dòng)對輸出無功的影響；文獻(xiàn)[6]對雙饋風(fēng)機(jī)無功參與系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)的問題進(jìn)行了探討，并提出了相應(yīng)的控制策略；文獻(xiàn)[7-9]依據(jù)無功/有功的關(guān)系，提出了綜合考慮無功補(bǔ)償裝置和風(fēng)機(jī)自身無功以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場靜態(tài)電壓的穩(wěn)定性。需要注意的是，文獻(xiàn)[6-9]著重于雙饋風(fēng)機(jī)接入大電網(wǎng)的情況，并未計(jì)及長輸電線路給電壓穩(wěn)定性帶來的影響。在實(shí)際工程中，線路阻抗要消耗大量無功，研究弱電網(wǎng)下雙饋感應(yīng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性，減小PCC處的電壓波動(dòng)程度具有實(shí)用價(jià)值。就目前而言，僅有少量文獻(xiàn)對這一問題進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[10]闡述了線路阻抗參數(shù)和電網(wǎng)強(qiáng)弱程度對風(fēng)機(jī)輸出有功、無功及電網(wǎng)電壓的影響；文獻(xiàn)[11]提出了一種自適應(yīng)電壓控制策略以維持DFIG接入弱電網(wǎng)后PCC電壓的穩(wěn)定性。

上述文獻(xiàn)的研究重點(diǎn)在于：風(fēng)電場及風(fēng)機(jī)針對電網(wǎng)不平衡或波動(dòng)所采取的控制措施，并未考慮DFIG本身故障對PCC電壓穩(wěn)定性的影響。……