关于风力发电机的低电压穿越技术应用发展情况分析

陈德强

大唐陕县风力发电有限责任公司

关于风力发电机的低电压穿越技术应用发展情况分析

陈德强

大唐陕县风力发电有限责任公司

风能作为一种新型的能源，它既不污染环境又可以实现可持续的发展，因此，对风能的研究与运用具有重要的价值，一方面扩大能源供应的途径，另一方面对环境保护也带来积极意义，基于此，本文主要分析风力发电机的低电压穿越技术应用，为后期研究提供有效的参考依据。

风力发电机；低电压穿越技术；应用；发展情况；分析

风能是一种绿色的、清洁型的能源，同时还是一直非常有效的可再生的能源，风能得到了广泛的应用，同时还得到了人们的高度重视，社会上越来越多的人还是投以关注的目光。在分析实际情况的基础上，想要促使利用风力能源服务于人们的生产以及生活实现更加科学以及以及更加高效，本次研究重点分析了在双馈感应发电机和永磁直驱发电机系统中电网电压跌落产生的影响，同时还对提高发电机组低电压穿越能力的几点针对性措施进行了重点分析，同时还针对分析了风机低电压穿越能力检测技术的实际发展现状。

1 LVRT概念的分析

LVRT实际上指的是电网故障的存在或者电网故障的扰动，都会直接导致风电场并网点电压产生跌落的情况，在产生跌落之后，在一定电压跌落范围之内就会导致风电机组处于一个有效的不间断的并网运行状态下，与此同时，还可以很好的改善系统，促使系统第一时间恢复正常情况，同时还可以发挥非常积极的作用，其发挥的意义是不可或缺的，在上述的基础上促使电网直接恢复正常的运行，在这个低电压时间段“穿越”的时候[1]。在实际工作中，如果存在电网电压跌落，那么就会导致风机出现一系列暂态的情况，那么就会促使发电机以及控制系统的正常运行受到严重的危害。对于风力发电发展的初期阶段，在实际工作中，有效的使用LVRT技术，可以发挥非常显著的效果，但是其实际的效果还没有得到人们的重视以及关注。如果降低风电的电网穿透率的时候，在系统发生故障或扰动时系统会对风机保护性切除进行允许，促使风机的安全得到最大限度地保证，同时还不会影响到系统，其中严重影响出现的几率非常低。但是随着社会的发展，不断提高着风电装机容量，在实际工作中，风机还是会在电网电压跌落的时候采取退出式的方法完成有效的解列，在实际工作中，因为存在非常显著的输电网故障，那么就会直接造成大量的风电切除情况的存在，并且直接造成系统潮流出现大幅的转变，还会导致大面积停电情况的存在，还会导致频率稳定问题的出现。

2 LVRT技术的实现分析

（1）改造已建成风电场

对于那部分已经建成的风电场，那么就需要第一时间满足目前并网规则的实际标准，在实际工作中，改造风电场，在实际工作中在分析目前实际情况得到，整合资料之后发现有以下几种方案可以备选择：在上述的基础上促使机端电压恢复正常，完成可控串的安装，完成风电场机端输出电流的补效限制，在上述的基础上促使风电场机端电压得导明显的提升，对于那部分有功功率的吸收过剩，在上述的基础上促使高风电场LVRT能力得导明显的改善，完成超导储能装置的安装，在上述的基础上促使风电场机端电压不断升高[2]。

（2）双馈感应发电系统

①电网侧串联额外的变换器分析。在实际工作中，通过电网侧串联变换器电网侧串联额外的变换器技术的使用，可以满足实际情况的需要，同时还可以促使DFIG机组LVRT能力得到明显的提升。上述提到的电网侧串联变换器，其有效的使用可以促使DFIG定子电压的实际大小长时间的处于一个稳定平衡的状态。除此之外，在实际工作中DFIG会存在不可以及时的输出能量，还会产生能量累积情况，使用上述提到的技术就可以通过直流母线环节将这部分能量完成电网方向的传输，在上述的基础上可以从根本上避免直流母线在操作的过程中存在过高电压情况。上述提到的结构可以促使零电压穿越的有效实现，也就是说，其存在的LVRT能力非常的优良，存在的缺点就是具有非常高的成本或者是存在非常复杂的控制。

②定子侧电阻阵列保护分析。在DFIG定子与电网传输线之间阵列连接一系列与双向交流开关并联的电阻。如果电网电压趋于正常，在正常的情况下，就可以得到全部的交流开关导通。如果到电网电压下降被检测得到，该阻抗经过DFIG输出的电流流过之后，在上述的基础上促使DFIG定子端电压得到提升，在上述的基础上DFIG端电压得到保证，促使其可以控制在超过一定数值范围。

③转子侧Crowbar保护分析。可以被分成为被动撬棒这种，同时还可以划分为主动撬棒这种。其中，被动撬棒实质上指的是转子电路中，晶闸管SCR元件的有效使用，一般情况下，在电网出现故障之后，就会达到一定限值，之后对Crowbar进行触发，之后促使风机得到保护。是被动自我保护的一种。主动撬棒在使用可关断器件的基础上[3]。在发电机需要保护的时候，会导致双向开关得到触发，在实际工作中，需要转变旁路电阻，在上述的基础上完成转子回路中的纳入[4]。

3 结束语

本次研究在分析基本原理的基础上，对于双馈感应风力发电机和永磁直驱发电机来说，电网电压骤降所形成的影响非常的明显，重点分析了风机系统，促使LVRT能力硬件措施得到明显的提升，同时促使软件策略得到改善，在分析目前实际情况的基础上重点分析了风机低电压测试技术。得到以下结论：完成各种类型的低成本的、高可靠性的、控制简单的保护装置的研发，准确定位未来LVRT技术的实际发展趋势，除此之外，还需要在分析我国电网实际情况的基础上，可以发挥非常显著的实用价值，同时还存在非常显著的学术价值，在未来肯定可以占据一个非常广阔的使用市场。

[1]吴建明,魏毅立,吴振奎.双馈风力发电机组及其低电压穿越技术的研究[J].电气传动自动化,2011,02（2）：19-22.

[2]王兴贵,夏岩,马呈霞,郑伟.基于TS模糊控制的双馈风力发电机低电压穿越技术研究[J].电力系统保护与控制,2011,12（5）：7-10.

[3]牛晨光,刘观起.双馈感应异步风力发电机组的低电压穿越要求及技术分析[J].电网与清洁能源,2011,08（8）：77-83.

[4]刘慧敏,王桂英,董鹤楠.双馈型风力发电机组低电压穿越技术改进方法研究[J].沈阳农业大学学报,2013,03（21）：377-380.