摘要：风电在电力系统中占比逐年递增给电网的稳定运行带来隐患，基于此研究了电网电压骤升时风电系统的高电压穿越能力，电网电压骤升，进而导致更多的风电机组因电压保护动作而再次脱网，危害电网稳定运行。
关键词：高电压穿越；风电；电网
1引言
随着风电在电网中比重的大幅度提高，其电压穿越问题引起广泛的关注。电压骤升导致更多的风电机组因电压保护动作而再次脱网，危害电网稳定运行。本文针对高电压对电机的影响和对网侧变流器的影响，研究了阻尼控制和过调制控制技术。
2电网电压骤升时双馈电机暂态分析
电机超同步运行时转子开路电压的最大值，比次同步运行时转子开路电压的最大值大 24%；电机超同步运行时，电压对称骤升和跌落相同幅值时，电压骤升的转子开路电压比电网电压跌落时的大 24%。
3阻尼控制技术
（1）虚拟阻尼控制
电压骤升时，转子感应较高的反电动势，导致转子过电流。动态电阻的引入会增加系统损耗，降低效率。有源阻尼控制方法虽可以有效减小电网电压骤升造成的转子电流和电磁转矩的振荡，但会使得转子电压过高和转子电流振荡过程加长，且仅在低频区域具有较强的扰动抑制作用。
（2）虚拟阻抗控制
在虚拟阻尼控制的基础上提出了基于虚拟阻抗的改进控制策略。可再串入虚拟电感形成虚拟阻抗，进一步抑制反电动势对双馈电机转子电流的扰动作用，且虚拟电感对双馈发电机的稳态运行性能影响较小。
4 高电压期间的过调制控制策略
4.1过调制算法的原理
过调制Ⅱ区
令电网电压逐渐上升至1.3pu，从图1看出，调制波由线性调制区的马鞍形过渡到方波；经截至频率为1000Hz的低通滤波器滤波后的输出相电压，则由正弦波逐渐变为六拍阶梯波；线电流的波形随着调制度的增大畸变程度越来越严重，可见上述的过调制算法可以实现从线性调制区到六拍阶梯波运行的平稳过渡。
由图2看出，电网电压上升至1.1pu时，调制度约为0.9，这是SVPWM
策略在线性调制区内达到的最大调制度。进入过调制区后，从仿真结果上来看，在电网电压上升至1.28pu之前的调制度相差不大，当电压超过1.28pu后，采用过调制策略时的调制度比无策略时的略有升高。
由图3看出，采用过调制策略后电流内环的跟踪效果有了一定程度的提高，直流电压的偏差也由无策略时的1200降低到了1160。
采用过调制策略对改善系统的稳定性有一定帮助，且当电网电压升至1.28pu以上时能够提高直流电压的利用率。
5结语
对双馈电机在电网电压骤升时的暂态过程进行分析，研究了阻尼控制技术；研究电网电压骤升时采用SVPWM过调制策略后的改善效果并进行了仿真验证，仿真结果表明该方法的对高电压穿越起到了一定效果。
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论文作者:尚效周,张文波, 唐侃
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/17
标签：电压论文; 电网论文; 转子论文; 阻尼论文; 策略论文; 风电论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第14期论文;