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ELECTRICDRIVE2014Vol.44No.4 电气传动2014年第44卷第4期

风电机组LVRT技术分析

林资旭1，黄炜煌1，许洪华1，吴瑊2

（1.中国科学院电工研究所，北京100190；2.中央民族大学附属中学，北京100081）

摘要：随着风电并网容量的大幅提高，并网导则要求风电机组具备低电压穿越（LVRT）能力。分析了失速型风电机组、双馈型风电机组和全功率型风电机组在电网电压跌落时的暂态过程，据此设计了不同的硬件电路及软件控制策略，并针对LVRT技术难度较大的失速型机组和双馈型机组完成了实验验证。试验结果表明风电机组具有良好的电网适应性，能够满足并网导则的要求。

关键词：低电压穿越；失速型风力发电机组；双馈型风电机组；全功率型风电机组中图分类号：TM614 文献标识码：A

TechnologyAnalysisonWTLVRT

LINZi?xu1，HUANGWei?huang1，XUHong?hua1，WUJian2

（1.InstituteofElectricalEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2.HighSchool，MinzuUniversityofChina，Beijing100081，China）

Abstract:Inrecentyears，windpowercapacityincreaserapidly.Gridrulesrequirewindturbineshavethelowvoltageridethrough（LVRT）capability.Threewindturbines′transientprocess（StallWT，DFIGWT，fullpowerWT）wereanalyzedwhenthegridvoltagedips，thendesigneddifferenthardwareandcontrolstrategy，andcompletedtheexperimentalverificationofStallWTandDFIGWTwhichLVRTtechnologyisdifficult.Theresultshowesthewindturbineshaveagoodgridadaptabilitytomeetgridcoderequirements.

Keywords:lowvoltageridethrough（LVRT）；stallwindturbine；doublefedinductiongeneratorwindturbine；fullpowerwindturbine

LVRT是指当电网发生三相（或单相、两相） 和LVRT技术。

电压短时跌落或短路故障时，风电场具备在规定

的时间内保持风电机组不脱网运行的能力。大

1.1 失速型风电机组

失速型风电机组通常采用鼠笼异步发电机

范围风电机组脱网后可能导致电力系统局部潮流突变、系统频率波动、电网电压升高或降低，从而使得故障电网更加恶化，甚至可能引起大面积停电故障，严重时威胁电力系统的稳定运行。

目前开展了LVRT相关技术和产品的研发工作，以期实现电网故障时，风电机组能够保持并网连接到达规定时间，同时还要求能够在故障穿越时具备动态无功支撑能力，支持电网恢复和保

持电压稳定。

作为机械能转换为电能的单元，发电机定子与电网直接相连。该类风电机组只能在异步发电机转速转矩特性规定的一个很窄的范围内变速运行。由于该类发电机定子直接与电网相连，没有电力电子设备作为控制单元，且该类风电机组多没有变桨机构进行功率调节，因此当电网跌落时，会引起定子电流严重过流，且由于能量没有回馈通道，导致机组过速保护。

通常失速型风电机组低电压穿越方案有以

1 风电机组LVRT技术

当今市场上典型的并网型风电机组技术可

下几种：1）图1所示的全功率变流器FC串联方案。采用全功率变流器串联在电网与发电机组

之间，将发电机定子与电网隔离，通过全功率变

分为3类，对应的风电机组有着不同的控制特性 流器实现低电压穿越功能。该种方案由于采用

作者简介：林资旭（1982-），男，博士研究生，Email：zixulin@126.com

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电气传动2014年第44卷第4期

串联型式，首先会造成机组在正常运行时效率较低，而且成本较高，控制较为复杂。2）图2所示为DVR方案，该方案可以通过动态电压补偿实现定