- 清潔與可再生能源研究:風能
- 黃樹紅 李學敏 易輝
- 717字
- 2021-04-09 18:41:23
3.4 故障及恢復時刻的影響
由于對稱跌落時刻對矢量沒有影響,下面從故障恢復時刻的角度分析故障恢復時刻對于暫態過程的影響。以上文仿真中對稱跌落和恢復為例,并在故障到恢復時間內都用反向電流跟蹤控制策略。設在0時刻定子電壓us發生對稱跌落至Pus,并在t1時刻恢復至us,設恢復后的電壓相角和跌落前的相角相同。根據已有公式得

為了簡化計算,取定子磁鏈約等于轉子磁鏈,而轉子感應電動勢為轉子磁鏈的導數。感應電動勢關于t1的函數為

假設故障恢復時定子電壓相位與故障前一致,即φ=0°,得到感應電動勢峰值隨恢復時刻的變化趨勢見圖3-9。

圖3-9 不同恢復時刻轉子電動勢
由圖3-9可得,恢復時刻對感應電動勢的影響非常大。在波峰處,初始磁鏈的方向和穩態磁鏈方向相反,磁鏈暫態分量最大,感應電動勢峰值也最大。在波谷處初始磁鏈和穩態磁鏈方向相同,所以暫態量較小。因此,不能任意取一個故障發生和恢復的時刻作為控制策略可行的標準。本文中考慮的跌落和恢復都是極端的階躍過程,相對于跌落和恢復都不是階躍過程的系統,相對來說更難實現故障穿越。
對比在故障發生后0.1s、0.11s、0.12s和0.13s恢復的波形,分別對應圖3-9中的波谷、波峰、波谷和波峰。不同恢復時刻仿直波形見圖3-10。
圖3-10表明,在圖3-9波谷時刻恢復,電流仍然可控,而在波峰時刻恢復,電流則不可控。說明不利的恢復時刻極有可能導致變流器不可控。不同的跌落時刻導致的差異,只是表現在相電流上,矢量上并沒有太大差異,而不同恢復時刻的影響更為顯著。不同的恢復時刻影響磁鏈的暫態分量,暫態量越大則越難控制。而實際系統中,并網點電壓的恢復并非是階躍恢復,暫態磁鏈沒有仿真中那么劇烈,其對控制性能的影響沒有仿真中那么大。

圖3-10 不同恢復時刻波形
(a)轉子電流;(b)轉子電壓;(c)定子電流