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考虑对称电网故障下RSC-GSC交互的DFIG风电系统改进型低电压穿越策略
Improved LVRT Strategy for DFIG-Based Wind Turbine Considering RSC-GSC Interaction During Symmetrical Grid Faults
| 作者 | Yi Luo · Jun Yao · Dong Yang · Hai Xie · Linsheng Zhao · Rongyu Jin |
| 期刊 | IEEE Transactions on Energy Conversion |
| 出版日期 | 2025年2月 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 技术标签 | 低电压穿越LVRT 电网侧储能 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 双馈感应发电机 低电压穿越 定转子侧变流器 控制策略 实验验证 |
语言:
中文摘要
在严重对称电网故障期间,转子侧变流器与网侧变流器(RS - GSC)之间的相互作用对基于双馈感应发电机的并网风力发电机组(WT - DFIG)的低电压穿越(LVRT)性能有显著影响。因此,为提高WT - DFIG在对称电网故障期间的LVRT性能,本文提出一种LVRT控制策略,该策略通过协调RS - GSC的电流参考值来实现。与现有LVRT策略相比,通过协调RS - GSC的有功和无功电流,所提出的策略不仅可以提高直流母线电压的暂态稳定水平,还能提升WT - DFIG的LVRT性能。最后,利用实验系统进行了验证。
English Abstract
The interaction between rotor-side and grid-side converters (RS-GSCs) has a significant impact on the low-voltage ride-through (LVRT) performance of grid-connected wind turbine based on doubly fed induction generator (WT-DFIG) during severe symmetrical grid faults. Hence, to improve the LVRT performance of the WT-DFIG during symmetrical grid faults, this letter proposed an LVRT control strategy, which is implemented by coordinating the current references of RS-GSCs. Compared to existing LVRT strategies, by coordinating the active and reactive currents of the RS-GSCs, the proposed strategy could enhance not only the transient stability level of DC-link voltage, but also the LVRT performance of the WT-DFIG. Finally, the validation was carried out using an experimental system.
S
SunView 深度解读
从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的双馈风电机组低电压穿越(LVRT)改进策略具有重要的技术参考价值。虽然我司核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统,但该研究中关于转子侧与网侧变流器(RSC-GSC)协调控制的思想,与我司风电变流器产品线及新能源并网技术存在显著的技术共性。
该技术的核心价值在于通过协调RSC-GSC的有功和无功电流参考值,同时提升直流母线电压的暂态稳定性和系统LVRT性能。这种多变流器协同控制理念可直接应用于我司的光储一体化系统中。在光储耦合场景下,光伏逆变器与储能变流器的协调控制同样面临电网故障时的暂态稳定问题,该策略提供的电流分配优化方法具有借鉴意义,特别是在严重对称故障工况下保护直流侧稳定的控制逻辑。
从技术成熟度评估,论文已通过实验系统验证,表明该策略具备工程化基础。对阳光电源而言,技术机遇在于:一是可将该协调控制算法移植到我司新一代风电变流器产品中,增强产品在弱电网环境下的适应性;二是可融合到智慧能源管理系统中,提升多能互补电站的故障穿越能力,这对我司拓展海外高比例新能源市场至关重要。
潜在挑战包括不同拓扑结构下控制参数的适配性、多机并联时的协调策略扩展,以及与我司现有控制平台的集成开发。建议组织专项技术攻关,重点研究该策略在光储风多场景下的通用化改造,形成具有阳光电源特色的新能源并网协同控制技术体系。