基于GSNSC的风电系统故障穿越能力研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.09.004

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (9): 26-31.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.09.004

基于GSNSC的风电系统故障穿越能力研究

陈烁, 唐彬伟, 郭江涛, 黄丽玲

明阳智慧能源集团股份公司, 广东中山 528437

收稿日期:2021-04-28 出版日期:2022-09-30 发布日期:2022-10-20
作者简介:陈烁(1995—),男,主要从事风电并网测试工作。|唐彬伟(1987—),男,高级工程师,主要从事风电技术研究。|郭江涛(1986—),男,工程师,主要从事风电并网测试工作。

Research on GSNSC Based Fault Ride Through Capability of Wind Power System

CHEN Shuo, TANG Binwei, GUO Jiangtao, HUANG Liling

Mingyang Smart Energy Group Limited,Zhongshan 528437,China

Received:2021-04-28 Online:2022-09-30 Published:2022-10-20

摘要/Abstract

摘要：

为改善风电系统故障穿越能力,采用一种九开关变换器代替传统网侧变换器的解决方案。在对网侧九开关变换器(GSNSC)的数学模型、控制策略及零序分量注入的正弦脉宽调制策略理论分析的基础上,建立系统仿真模型。模拟多种并网点电压故障工况,对GSNSC运行特性进行深入分析。GSNSC可在电网电压故障工况下,灵活向电网注入补偿电压,维持风电系统输出电压稳定,并向电网快速注入无功电流,实现风电系统柔性故障穿越。仿真结果验证了GSNSC改善风电系统故障穿越能力的有效性。

关键词: 网侧九开关变换器, 零序分量注入, 补偿电压, 无功电流

Abstract:

In order to improve the fault ride through capacity of wind power system,a nine-switch converter is adopted to replace the traditional grid side converter.Based on the theoretical analysis of the mathematical model,control strategy and zero-sequence component injection sinusoidal pulse width modulation strategy of grid side nine-switch converter (GSNSC),a simulation model of the system is established.The operation characteristics of GSNSC are analyzed in depth by simulating a variety of the grid connection point voltage fault conditions.GSNSC can flexibly inject compensation voltage into the power grid under the voltage fault condition to maintain the output voltage stability of the wind power system,and quickly inject reactive current into the power grid to realize the flexible fault crossing of the wind power system.The simulation results verify the effectiveness of GSNSC in improving the fault through capacity of wind power system.

Key words: grid side nine-switch converter (GSNSC), zero-sequence component injection, compensation voltage, reactive current

中图分类号:

TM614

陈烁, 唐彬伟, 郭江涛, 黄丽玲. 基于GSNSC的风电系统故障穿越能力研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(9): 26-31.

CHEN Shuo, TANG Binwei, GUO Jiangtao, HUANG Liling. Research on GSNSC Based Fault Ride Through Capability of Wind Power System[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(9): 26-31.

图/表 9

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表1

图6

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表2

参考文献 16

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名称	参数
风机额定容量/MW	4
机组额定电流/A	4 211
额定风速/(m·s^-1)	11.4
齿轮箱传动比	21
PMSG直轴电感/mH	0.2
PMSG交轴电感/mH	0.5
定子电压/V	690
直流侧电压/V	2 400

工况	响应时间/ms	无功电流值/p.u.	与理论偏差/p.u
3ph20FL	15	1.119	0.001
3ph35FL	12	0.880	0
3ph50FL	14	0.639	0.001
3ph75FL	13	0.240	0
3ph90FL	11	0.032	0
3ph120FL	12	0.160	0
3ph125FL	15	0.238	0.002
3ph130FL	15	0.319	0.001

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