第30期 姚骏等：电网短路故障时交流励磁风力发电机不脱网运行的励磁控制策略 69 为采用“crowbar protection”方案的结果，“2”为 采用本文方案的结果。由图可见，在故障励磁控制 作用下，故障发生和切除时发电机对电网的暂态电 磁冲击较小：发电机电磁转矩波动较小，对风力机 转轴的机械应力冲击较小。当故障励磁控制过程结 束后，发电机重新以功率因数1输出额定有功和电 磁转矩，为故障后电网的稳定运行提供必要支持。 3.4 3.7 4.0 4.3s 图6三相对称故障时电磁转矩响应对比 Fig.6 Comparison of electromagnetic torque response(three-phase fault) 500 w 3.4 3.7 4.0 4.3s 图7三相对称故障时定子无功功率响应对比 Fig.7 Comparison of stator reactive power response (three-phase fault) 图8为电网两相对中点短路故障时，采用 三1960 “crowbar protection”方案的发电机仿真结果。故 障点B、C两相发生对中点短路，其余仿真条件与 3.4 3.7 4.0 4.3s 三相对称故障时相同。图9为电网两相对中点短路 图4三相对称故障时crowbar保护控制下发电机仿真结果 故障时采用本文方案的仿真结果。 Fig.4 Simulation results of ACEG with crowbar protection (three-phase fault) 50 s00 2 -4 960 1960 1950 3.4 3> 4.0 4.3s 3.4 3.7 4.0 4.3s 图8两相对中点短路故障时crowbar保护 图5三相对称故障时电网故障励磁控制下发电机仿真结果 控制下发电机仿真结果 Fig.5 Simulation results of ACEG with ride-through Fig.8 Simulation results of ACEG with crowbar control (three-phase fault) protection (phase-phase-ground fault) C1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第 30 期 姚 骏等： 电网短路故障时交流励磁风力发电机不脱网运行的励磁控制策略 69 为采用“crowbar protection”方案的结果，“2”为 采用本文方案的结果。由图可见，在故障励磁控制 作用下，故障发生和切除时发电机对电网的暂态电 磁冲击较小；发电机电磁转矩波动较小，对风力机 转轴的机械应力冲击较小。当故障励磁控制过程结 束后，发电机重新以功率因数 1 输出额定有功和电 磁转矩，为故障后电网的稳定运行提供必要支持。 3.4 3.7 4.0 4.3 t/s 1950 1960 0 4 −4 0 4 −4 0 −2 0 −2 0 500 −500 0 1 −1 0 2 Tem/pu Ur/V Us/pu Ps/pu n/(r/min) Ir/pu Is/pu Qs/pu 图 4 三相对称故障时 crowbar 保护控制下发电机仿真结果 Fig. 4 Simulation results of ACEG with crowbar protection (three-phase fault) 3.4 3.7 4.0 4.3 t/s 1950 1960 0 4 −4 0 4 −4 0 −2 0 −2 0 500 −500 0 1 −1 0 2 Tem/pu Ur/V Us/pu Ps/pu n/(r/min) Ir/pu Is/pu Qs/pu 图 5 三相对称故障时电网故障励磁控制下发电机仿真结果 Fig. 5 Simulation results of ACEG with ride-through control (three-phase fault) 3.4 3.7 4.0 4.3 t/s −3 −2 −1 0 1 Tem/pu 2 1 图 6 三相对称故障时电磁转矩响应对比 Fig. 6 Comparison of electromagnetic torque response(three-phase fault) 3.4 3.7 4.0 4.3 t/s −3 −2 −1 0 1 Qs/pu 2 1 图 7 三相对称故障时定子无功功率响应对比 Fig. 7 Comparison of stator reactive power response (three-phase fault) 图 8 为电网两相对中点短路故障时，采用 “crowbar protection”方案的发电机仿真结果。故 障点 B、C 两相发生对中点短路，其余仿真条件与 三相对称故障时相同。图 9 为电网两相对中点短路 故障时采用本文方案的仿真结果。 3.4 3.7 4.0 4.3 t/s 1950 1960 0 4 −4 0 4 −4 0 −2 0 −2 0 500 −500 0 1 −1 0 2 Tem/pu Ur/V Us/pu Ps/pu n/(r/min) Ir/pu Is/pu Qs/pu 图 8 两相对中点短路故障时 crowbar 保护 控制下发电机仿真结果 Fig. 8 Simulation results of ACEG with crowbar protection (phase-phase-ground fault)