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永磁直驅風電低電壓穿越與功率平抑策略研究

來源：電工電氣發布時間：2024-12-02 12:02 瀏覽次數：325

永磁直驅風電低電壓穿越與功率平抑策略研究

林海東¹，匡洪海¹，王俊¹，張群峰¹，楊慧嫻¹，于錫琪²

(1 湖南工業大學電氣與信息工程學院，湖南株洲 412007；

2 國網湖南省電力有限公司株洲供電分公司，湖南株洲 412000)

摘要：針對永磁直驅風電機組低電壓穿越和功率平抑兩種問題，提出采用改進超級電容儲能系統(ISCESS)和串聯制動電阻(SDBR)的聯合控制策略。將 ISCESS 并聯在機組的直流鏈上，SDBR 則串聯在電網與并網點之間。當風電并網系統正常運行時，ISCESS 憑借快速充放電能力平抑機組的并網功率。當電網故障電壓驟降時，SDBR 抬升并網點的電壓并耗散不平衡能量，另一部分不平衡能量則由 ISCESS 吸收。研究結果表明，所提策略在正常運行時能有效對永磁直驅風電機組的并網功率進行平抑，在電網故障時能有效提升機組的低電壓穿越能力。

關鍵詞： 永磁直驅風電；功率平抑；低電壓穿越；超級電容儲能系統；串聯制動電阻

中圖分類號：TM614 ；TM712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2024)11-0008-07

Strategy Research on Low Voltage Ride Through and Power Smoothing of

Permanent Magnet Direct Drive Wind Turbines

LIN Hai-dong¹, KUANG Hong-hai¹, WANG Jun¹, ZHANG Qun-feng¹, YANG Hui-xian¹, YU Xi-qi²

（1 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China;

2 State Grid Hunan Electric Power Co., Ltd. Zhuzhou Power Supply Branch, Zhuzhou 412000, China）

Abstract: In order to solve the two problems of low voltage ride through and power smooth for permanent magnet synchronous generator,the combined control strategy of improved supercapacitor energy storage system(ISCESS) and series dynamic braking resistors(SDBR) is proposed. In this paper, ISCESS is connected in parallel to the DC chain of the unit, and SDBR is connected in series between the grid and the grid connection point. When the wind power grid-connected system is in normal operation, ISCESS smooths the grid-connected power of the unit with its fast charging and discharging capability. When the grid fault voltage suddenly descends, the SDBR raises the voltage of the junction point and dissipates the unbalanced energy, ISCESS absorbs the other part of the unbalanced energy. The results show that the proposed strategy can effectively smooths the grid-connected power of permanent magnet direct drive wind turbines during normal operation,and enhance the low voltage ride through capability of the unit during grid faults.

Key words: permanent magnet direct drive wind turbines; power smoothing; low voltage ride through; supercapacitor energy storage system;series dynamic braking resistor

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