《深度故障下雙饋風電機組無Crowbar保護的可控LVRT技術研究》是依託華中科技大學，由鄒旭東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：深度故障下雙饋風電機組無Crowbar保護的可控LVRT技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄒旭東
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
目前，商用DFIG普遍採用帶Crowbar保護的LVRT方案，但其固有不可控特性將難以適應未來更高技術標準的併網規範。本項目擬開展電網深度故障下無Crowbar保護的DFIG勵磁控制LVRT方案的機理及其實現技術研究，主要涉及有限變流器容量下不脫網可控運行的LVRT物理極限、貫穿整個故障期間的勵磁控制目標自動最佳化算法及控制技術兩大方面。具體內容包括：構建包括輸變電網路和轉子側工況在內的DFIG機組暫態特性分析模型；研究DFIG電磁暫態時間尺度與併網規範中動態無功支撐回響時間的矛盾及解決方案；有限變流器電壓電流容量約束下的DFIG勵磁控制LVRT物理極限及其對應控制策略；考慮變流器容量約束和外連線埠性能要求的控制指令動態最佳化方案。相比現有的LVRT方案，研究成果可提供一套經濟性、技術性能更優的替代方案，特別是回響併網規範中的快速動態無功支撐要求，並為DFIG的可控LVRT技術標準提供理論參考。
結題摘要
雙饋風電機組由於自身結構特點，其低電壓穿越問題較為嚴重。目前常用的解決方案是採用撬棒（Crowbar）電路，，但是該方案存在著機組失去可控性和吸收無功電流等缺陷，難以適應未來日益嚴格的風電併網標準。為此，本項目開展了雙饋風電機組無Crowbar保護的低電壓穿越控制技術的研究。主要研究內容包括：（1）計及網路和運行工況的暫態模型和暫態行為；（2）深度故障下無Crowbar低電壓穿越的運行機理；（3）深度故障下無Crowbar低電壓穿越控制策略；（4）適應於深度故障下暫態電流跟蹤控制方法；（5）無Crowbar低電壓穿越運行極限；（6）貫穿整個故障過程的多目標協同最佳化控制方案。 項目組針對上述研究目標，提出了一種基於時域模型的一般化分析方法，揭示了實現雙饋風電機組無Crowbar低電壓穿越的運行機理；提出了一種基於轉子側連線埠阻抗特性的低電壓穿越控制策略分析方法，揭示了現有LVRT控制方法的本質異同和性能差異；提出了一種反向電流跟蹤的低電壓穿越控制方法，解決了現有LVRT方法均需定子/轉子磁鏈觀測的難題；提出了一種基於恆定電感模擬的低電壓穿越控制方法，解決了如何協調控制轉子電壓和電流的難題；提出了一種基於動態電感模擬的低電壓穿越控制方法，實現了最大程度地加快暫態過渡過程的結束；提出了一種基於電流指令前饋的暫態電流跟蹤控制方法，解決了現有方法具有設計複雜和動態回響差的缺陷；提出了一種基於勵磁控制的低電壓穿越評估方法，解決了現有方法需依賴仿真和數值計算軟體的難題；提出了一種貫穿整個低電壓穿越過程多目標協同最佳化控制方法，在兼顧容量約束和併網標準的前提下實現了整個過程的最佳化控制。 結合本項目的研究，培養了博士生3名和碩士生7名，發表了SCI論文7篇（含IEEE期刊論文5篇）和EI論文8篇，申請了國家發明專利5項（含授權4項），獲全國博士後創新人才支持計畫1人次。並且研究結果對最佳化風電變流器的控制策略具有工程指導意義。
