直流换相失败下双馈风电机组特性描述及暂态过电压抑制

作者：刘其辉; 董楚然; 吴勇; 张亚灵; 逄思敏; 申杰

来源：电力系统自动化, 2021, 1-14.

• 换相失败
• 双馈感应发电机（DFIG）
• 暂态电压
• 故障穿越
• 过电压主动抑制

基于电网换相换流器的高压直流输电因传输容量大而在中国规模化风电外送中得到广泛应用。当直流系统发生换相失败时，其在暂态过程中的无功大范围波动将导致送端电网电压剧烈变化，对风电的稳定运行产生极大的影响，导致脱机等事故的发生。直流系统换相失败工况与交流电网短路故障有较大差异，因此亟须对该工况下的双馈感应发电机（DFIG）暂态特性及故障穿越方法进行研究。首先，分析了换相失败时送端电网的暂态电压形态特性，揭示了暂态过电压的形成机理。然后，采用分段线性刻画方法对电网电压连续变化下的DFIG暂态磁链特性进行了解析，并结合DFIG无功输出方程提出了一种适用于换相失败故障的改进低-高电压故障穿越及过电压主动抑制策略。最后，通过PSCAD仿真验证了所提策略在实现DFIG故障穿越的基础上还能够进一步抑制暂态过电压，提高了系统稳定性与灵活性。

• 单位
  国网上海市电力公司; 新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学