[发明专利]实时计算crow-bar阻值提高双馈风电机组低电压穿越能力的方法

摘要

本发明介绍了通过实时计算crow-bar阻值提高双馈风电机组低电压穿越能力的方法。并网的双馈感应风力发电机(DFIG)由于其定子侧与电网直接相连，当电网故障引起电压突降时，会导致DFIG定子侧电压骤降，并在转子侧感应出较大的电流，导致转子侧出现过电流和过电压，严重时可能损坏变流器和电机。当检测到发生短路故障时，本发明是基于电网短路故障的最大短路电流实时计算crow-bar电路的阻值，计算方法不受故障类型和故障地点的限制，可适用于电网任意类型、任意地点的短路故障；通过整定时间在短路清除前时刻将corw-bar电路退出运行，除可抑制变转子侧电流外，还可保证变流器直流侧电压不越限。

主权项

实时计算crow‑bar电路阻值提高双馈风电机组低电压穿越能力的方法，其特征在于包括下列步骤：1)根据双馈风电机组电网侧的电压等级确定crow‑bar电路的初始阻值R0，R0只用作短路故障后crow‑bar电路初始阶段短时间用于释放能量的电阻，可选R0＝Ur.lim/Ithree‑short，其中Ur.lim为网侧变流器能承受的最大电压，Ithree‑short为典型方式下电网侧近端发生三相短路时的电流有效值；2)通过采集电网侧的电压和电流信息实时计算电网侧电压跌落的幅度，并检测电网侧是否发生短路故障，如果发生短路故障，则转向步骤3)，否则持续检测电网侧是否发生短路故障，转子侧利用Mallet算法实时计算转子电流的有效值；3)将电压跌落的幅度delUcal与电压跌落整定值delUfix进行比较，如果delUcal＞delUfix则启动crow‑bar电路进行低电压穿越保护，同时封闭转子侧变流侧绝缘栅双极型功率管的脉冲，网侧变流器保持正常工作，否则返回步骤2)；4)利用步骤2)在短时窗内采用Mallet算法实时计算的故障后半个周波内的最大短路电流Ir.max，并结合网侧变流器能承受的最大电压Ur.lim，实时计算出crow‑bar电路中的最大电阻值Rc.max＝Ur.lim/Ir.max；5)计算出Rc.max后启动高速电子变阻器设备将R0快速切换到Rc.max；6)根据步骤2)判断得到的电网侧发生的故障类型，结合故障元件的电压等级，查找对应短路故障类型的离线故障清除时间定值Tshort.clerar，并计算短路故障发生后crow‑bar电路退出保护的时刻为(Tshort.clerar‑Tshort.ahead)；7)在(Tshort.clera‑Tshort.ahead)时刻退出crow‑bar电路，Tshort.clerar为离线整定的对应短路故障的清除时间，Tshort.ahead为短路故障清除前退出crow‑bar电路的时间预留整定值；8)短路故障消失后，开放转子侧变流侧绝缘栅双极型功率管(IGBT)的脉冲，恢复风机的正常运行。