一種新型雙饋風(fēng)電機組低電壓穿越技術(shù)研究
4 仿真與實(shí)驗
4.1 仿真分析
額定風(fēng)況時(shí),電網(wǎng)電壓發(fā)生20%不平衡跌落,2 MW風(fēng)電機組在所述兩種控制策略下對其暫態(tài)特性進(jìn)行仿真。風(fēng)電機組在發(fā)生LVRT跌落和恢復過(guò)程時(shí),其發(fā)電機和齒輪箱暫態(tài)軸扭矩載荷仿真結果如圖6所示,其中upha為風(fēng)機相電壓,it為風(fēng)機總電流,Tgen為風(fēng)機扭矩,Tgea為齒輪箱扭矩。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/159585.htm
綜上所述:①風(fēng)電機組在非0-Power控制模式下,發(fā)電機和齒輪箱軸承受額外的附加不良扭矩,影響機組長(cháng)時(shí)間運行的特性和使用壽命;LVRT發(fā)生或恢復過(guò)程中產(chǎn)生大的暫態(tài)電流,可能觸發(fā)風(fēng)電機組變流器的保護定值;在外部電網(wǎng)恢復過(guò)程中無(wú)功的注入具有挑戰;②風(fēng)電機組在0-Power控制模式下,發(fā)電機和齒輪箱軸不承受額外的附加不良扭矩;在外部電網(wǎng)恢復過(guò)程中,電流的各種暫態(tài)無(wú)沖擊且平穩過(guò)渡。
4.2 實(shí)驗分析
以對某公司2 MW雙饋風(fēng)力機組在國家實(shí)驗中心進(jìn)行LVRT測試。風(fēng)電機組在新型LVRT方案下進(jìn)行LVRT測試并通過(guò)國家關(guān)于LVRT測試標準?,F以電網(wǎng)(機組運行功率為2 MW,風(fēng)速大于額定風(fēng)速12 m/s)發(fā)生20%不平衡跌落為例,進(jìn)行非0-Power模式及0-Power模式實(shí)際測試,實(shí)驗波形如圖7,8所示。
由圖7,8可知:①風(fēng)電機組在非0-Power控制策略下通過(guò)國家關(guān)于LVRT的測試:②在非0-Power控制模式下,風(fēng)電機組的有功在LVRT發(fā)生過(guò)程和恢復過(guò)程存在暫態(tài)波動(dòng)或額外峰值;③風(fēng)電機組在0-Power控制模式下可實(shí)現LVRT,在LVRT發(fā)生和恢復過(guò)程不存在有功暫態(tài)波動(dòng)或峰值;④由于實(shí)驗測試時(shí)未對風(fēng)電機組發(fā)電機軸和齒輪箱軸進(jìn)行扭矩監測,因此沒(méi)有實(shí)際測試數據驗證不同控制模式下其暫態(tài)特性。
5 結論
新型LVRT技術(shù)方案經(jīng)過(guò)實(shí)際測試,從仿真和測試波形分析驗證了此技術(shù)方案硬件和非0-Power控制模式的正確性。由于實(shí)驗測試時(shí)未對風(fēng)電機組發(fā)電機軸和齒輪箱軸的扭矩進(jìn)行監測,后續進(jìn)行其他特性測試的同時(shí),進(jìn)行了風(fēng)電機組機械特性測試驗證。同時(shí)提出了一種0-Power控制模式,在風(fēng)電機組電網(wǎng)電壓跌落低于20%情況下實(shí)現了風(fēng)電機組不停機穿越電網(wǎng)故障,而且在此控制策略下可減少風(fēng)電機組在LVRT發(fā)生和恢復過(guò)程中暫態(tài)對風(fēng)電機組的不良影響。0-Power控制策略為研究風(fēng)電機組LVRT技術(shù)提供了一種研究思路來(lái)改善風(fēng)電機組在LVRT發(fā)生過(guò)程中所產(chǎn)生的機械載荷機組本身產(chǎn)生的不良影響,以達到提高風(fēng)電機組使用壽命的目的,然后再采取不同技術(shù)改善機組的LVRT性能。
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