摘要：随着我国经济发展建设的逐渐加强，我国人们日常工作和生产对电力的需求量得以逐渐增加，使得很多地区的风电供应比例得以增加，很多地区的电网稳定性都受到了严重影响，使得风力发电机的低电压穿越技术受到了越来越广泛的关注。因此，本研究将以此为主要内容，通过对低电压穿越技术进行介绍，给出常见的低电压穿越技术手段及其改善策略，同时探究此技术对风电场和电力系统的影响。
关键词：双馈式；风力发电机；低电压穿越技术
前言：就风电来说，其在目前发展中，是最具规模化开发的新能源技术。其中的双馈式风力发电机，其在实际的应用过程中，能够实现变速运行，并且其所对应的交流器容量相对较小，成为了应用最为广泛的变速恒频风力发电机种类之一。但是从变速恒频式风力发电机的发展情况来看，双馈式风力发电机其在电网故障方面还存在着较大的缺陷问题。需要对此展开研究工作，从而保证风电工作的正常开展。
1风力发电机的低压穿越技术的实现要求
就双馈风力发电系统工作的具体开展情况来说，要想保证低压穿越技术的实现，需要从几个方面进行入手。首先，针对电网故障问题，要尽量避免其过电流和过电压对变流器造成损坏作用，其次，要尽量减少存在故障问题的机械其在进行运转的过程中，其进行转矩跃变为齿轮箱及其风机带来一定的冲击作用，从而避免齿轮箱及其风机所产生的机械出现一定的损坏作用。最后，其需要满足电网的低电压穿越技术标准。在德国，其风电能源的供应量是相对较大的，要想在这种情况下对风电的发展进行保证，加强电网运行稳定性，则还需要在电网电压跌落到一定幅值时，判断其是否会促进风力发电机跳机问题的发生，或是其是否能与电网维持连接较长的时间等。随着近些年来我国风电发展的迅速崛起，我国各风力资源得以丰富，很多地区都已经具有大规模的风电场项目，在这种情况下，其就会导致风电站能源所需要供应的比例得以迅速增加，进而为电网运行的稳定性带来安全隐患。需要将其标准进行有效制定[1]。
2双感应发电机建模
在实际的工作开展过程中，要想对其系统的暂态稳定性展开有效分析，所应用的传统方法为对模型降价方式，其主要被称之为暂态稳定性模型。这些降价模型在一般情况下，会比常规的5阶模型更为简单，在将其进行应用的过程中，能够有效降低设计系统控制器的复杂程度，并且其所对应的仿真速度也相对较快。但需要对其进行简化，这一过程的实现需要从四个方面进行入手。首先，需要将定子暂态过程中所出现的直流分量进行忽略，同时，还需要忽略其磁饱和及其非线性成分，并忽略电磁暂态过程[2]。在实际的实施过程中，一旦这样的电网出现了故障问题，则很容易导致电压跌落问题的发生，而相应的定子磁链中则会出现一定的直流分量，并且其基本处于一种静止状态，与此同时，转子磁链则保持转动情况，使得滑差情况的出现，使得电流，过电压和过转速问题出现。在这种情况下，在将这些成分忽略不计的情况下，则会降低整个系统的精确程度。也就是说，将暂态过程影响忽略，不利于电网故障分析问题的发展。
在针对LVRT改进模型进行讨论的过程中，主要需要从三个方面进行入手展开讨论。首先，就传统机电模型来说，需要对其磁饱和情况进行考虑。集体的实现方法，需要从磁饱和曲线进行出发，并根据相关计算方程，将其中的电感取值实时更行情况进行获取。根据相应的仿真结果显示，在将磁饱和问题进行考虑的基础上，其模型所得到的暂态电流峰值相对较高[3]。需要在展开设计保护工作的过程中，能够将其所存在的故障严重性问题进行充分考虑，并将其磁饱和效应有效的纳入到模型中。其次，展开控制策略的工作过程中，还需要将点击暂态过程进行考虑，在这种情况下，要想保证控制系统在定子电压跌落时能够更好的做出
动态响应工作，需要在模型的建立过程中，将电子励磁电流分量所具有的瞬态变化进行考虑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在具体的实现过程中，需要将转子侧的电压和电流等进行应用，同时，在不影响解耦控制的工作过程中，可以在转子电压形成的地方叠加一定的馈量。在实际的仿真实验中，其主要验证了此方法的应用有效性，证实了在进行设计的过程中，其控制系统能够在电网电压出现跌落情况时，使其所产生的电流波动幅值较小，而增加电子电压波动。这主要是因为定子励磁电流分量存在一定的变化，其中的转子电压控制在与传统的方法进行比较的过程中，多了一个前馈项，使得转子电流能够得以有效控制，而其中的转子电压则会表现出增大[4]。
建模过程中，我们主要采用限元建模方法。根据相关仿真研究数据结果显示，其方法在具体应用的过程中，需要将其非对称问题进行考虑，将其定子和转子漏感的磁饱和问题进行充分考虑，这会使得其比传统模型的暂态响应复制更大，但是也使得其建模过程变得更为复杂，难以被有效实现。
在建模得以具体实现的工作过程中，主要有两个方面的内容需要实现。首先，需要将其双馈感应发电机模型的精度进行提高，这主要是需要将其双馈感应发电机所具有的发电机主磁通饱和及其非对称故障因素问题进行考虑。其次，需要将其控制策略进行改善，保证其策略的有效性及其适应性。这主要是因为在进行建模的过程中，将其定子磁链的暂态变化过程纳入其中，这就需要将其对应的幅值变化进行考虑，同时将其打扰动情况下所具有的相角变化所形成的定向控制影响进行考虑，包括模型中所需要纳入的电压和电流等分量影响。
3LVRT的实现方法
要想在具体的技术实施过程中，有效减少投入成本，则需要将其硬件电路进行增加。并从改进控制策略方面进行入手，保证有效实现风电机组低电压穿越方法。
就传统控制策略来说，其难以被有效应用在故障控制过程中，这种双馈感应的发电机在进行实际操作的过程中，其中应用最为广泛的控制策略就是定子磁链定向的矢量控制方法。双馈发电机的定子基本是被连接在工频为50Hz的大点网上的，在这种频率的影响下，其定子绕组的电阻会比其他的电抗小，小到可以忽略不计[5]。要想实现故障过程中对系统的有效控制，其所对应的途径主要有两个方面。一个是设计出一种全新的控制策略。而另一个则是在稳定运行的过程中，采用控制策略，从而保证在故障问题发生时，其能够有效配合增加硬件电路进行切换，能够与故障控制策略相对应[6]。
结语：针对双馈式风力发电机低电压穿越技术问题展开分析工作，需要从其基本设计需求进行入手，并有针对性的给出相应的建模。从其不但的实际应用过程中，对其改进方案进行践行，同时对其存在的问题进行明确，给出有效的改善措施，使其能够得以更好的应用，为行业建设做出积极贡献，促进我国建设发展的进一步加强。
参考文献：
[1]裴泽阳，王致杰，肖浩.提高双馈风力发电机低电压穿越能力技术分析[J].电工电气，2015（07）:1-5+18.
[2]王有荣，王媛，牛问涛，王宝清.低电压穿越技术在双馈风力发电机组中的应用[J].内蒙古石油化工，2014，40（07）:94-96.
[3]齐芸芸，赵书涛，赵永俊.基于动态阻抗补偿的双馈式风力发电机低电压穿越新策略[J].科学技术与工程，2013，13（15）:4165-4170.
[4]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[J].电机技术，2011（05）:33-36+43.
[5]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，2011，39（12）:7-10+16.
[6]王一刚，贾石峰.电网电压骤降情况下双馈风力发电机低电压穿越技术分析[J].电子质量，2009（06）:41-42.
论文作者:何鹏举
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/29
标签：过程中论文; 定子论文; 电网论文; 将其论文; 低电压论文; 电压论文; 风力发电机论文; 《电力设备》2018年第30期论文;