幾種雙饋式變速恒頻風電機組低

    為了提高風電機組的低電壓穿越能力，必須針對當前主流風電機組中的雙饋感應發電機的運行特點進行研究，研究它們在電網故障與故障恢復過程中的暫態行為，消除或減輕在不離網控制情況下可能引起的機組損害。許多文獻[4-7]報道了在電網電壓跌落情況下，風電機組中的雙饋感應發電機會導致轉子側過流，同時轉子側電流的迅速增加會導致轉子勵磁變流器直流側電壓升高，發電機勵磁變流器的電流以及有功和無功都會產生振蕩。這是因為雙饋感應發電機在電網電壓瞬間跌落的情況下，定子磁鏈不能跟隨定子端電壓突變，從而會產生直流分量，由于積分量的減小，定子磁鏈幾乎不發生變化，而轉子繼續旋轉，會產生較大的滑差，這樣便會引起轉子繞組的過壓、過流。如果電網出現的是不對稱故障的話，會使轉子過壓與過流的現象更加嚴重，因為在定子電壓中含有負序分量，而負序分量可以產生很高的滑差。過流會損壞轉子勵磁變流器，而過壓會使發電機的轉子繞組絕緣擊穿。為了保護發電機勵磁變流器，采用過壓、過流保護措施勢在必行。
為了保證電網故障時雙饋感應發電機及其勵磁變流器能安全不脫網運行，適應新電網運行規則的要求，國內外學術界和工程界對電網故障時雙饋感應發電機的保護原理與控制策略進行了大量研究。據文獻的報道，當前的低電壓穿越技術一般有三種方案：一種是采用了轉子短路保護技術（crowbar protection），二種是引入新型拓撲結構，三是采用合理的勵磁控制算法。下面逐一分析介紹。 
    2 轉子短路保護技術[8]
    這是目前一些風電制造商采用得較多的方法，其在發電機轉子側裝有crowbar電路，為轉子側電路提供旁路，在檢測到電網系統故障出現電壓跌落時，閉鎖雙饋感應發電機勵磁變流器，同時投入轉子回路的旁路（釋能電阻）保護裝置,達到限制通過勵磁變流器的電流和轉子繞組過電壓的作用，以此來維持發電機不脫網運行（此時雙饋感應發電機按感應電動機方式運行）。
    目前比較典型的crowbar電路有如下幾種：
    (1) 混合橋型crowbar電路[9]，如圖2所示，每個橋臂由控制器件和二極管串聯而成。

                      圖2 混合橋型crowbar

    (2) igbt型crowbar電路[9]，如圖3所示，每個橋臂由兩個二極管串聯，直流側串入一個igbt器件和一個吸收電阻。