摘要： 全球风力发电产业日益蓬勃发展，为了解决在利用风力资源来发电时，电网电压突然发生电压跌落故障而风电机组不能够满足我国2018年最新的LVRT标准的问题，本文致力于研究双馈感应风力发电机的低电压穿越控制策略。

本文利用maple软件对DFIG的状态方程进行计算求解，将DFIG的定、转子电流稳定值与加反向不对称电压的定、转子电流值叠加来等效低电压故障时的电流。通过计算分析出故障时的电流分量解析式，其中含有二倍频分量以及衰减的谐波分量。本文的控制策略通过改变转子励磁电流来改变电机运行状态，使其中的谐波分量置零后分析控制效果，最后再通过仿真模拟来验证前述理论的正确性。

进过研究发现maple软件计算分析的结果和matlab/simulink的仿真结果相符。所以得出结论：本文的控制策略在电压跌落时可以配合Crowbar电路实现很好的控制效果。该控制策略不仅能够实现向电网提供无功功率支持，从而满足低电压穿越的要求还可以很好的消除谐波分量以及二倍频分量，完成了对DFIG系统的保护。

关键词：双馈感应电机(DFIG)；风力发电；撬棒电路(Crowbar)；单相电压跌落故障；低电压穿越（LVRT）；谐波及二倍频分量

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论1

一、选题背景1

(一)国内风电并网运行概况2

(二)国外风电并网运行概况3

二、风力发电低电压穿越（LVRT）概述4

(一)国外风电运行LVRT标准5

(二)我国DFIG的LVRT标准6

三、LVRT技术的研究现状极其必要性7

(一)LVRT技术的研究现状7

(二)LVRT的必要性8

第二章 双馈风力发电机的运行理论和数学建模9

一、引言9

二、双馈风力发电机的运行特性9

三、DFIG的数学模型11

(一)DFIG在三相静止坐标系下的数学模型11

(二)DFIG在dq坐标系下的数学模型13

四、双馈风力发电机的功率特性14

第三章 双馈风力发电机单相不对称电压跌落瞬态特性研究15

一、引言15

二、DFIG单相电压跌落时的数学模型分析15

三、DFIH单相电压跌落时的暂态特性研究16

第四章 双馈风力发电机单相不对称低电压穿越控制策略研究25

一、引言25

二、DFIG定、转子电压同时变化时的数学模型25

三、DFIG消除谐波控制策略26

四、单相不对称低电压穿越控制策咯时的瞬态特性研究27

(一)单相不对称低电压穿越时电流的瞬态特性研究27

(二)单相不对称低电压穿越时电磁转矩的瞬态特性研究28

(三)控制策略下电压跌落时电磁功率的瞬态特性研究29

五、本章小结30

第五章 DFIG的物理模型建模和仿真31

一、引言31

二、DFIG单相不对称电压跌落仿真模型31

三、DFIG低电压穿越运行的仿真分析35

四、本章小结40

致谢41

参考文献42