![清洁与可再生能源研究:风能](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/546/37204546/b_37204546.jpg)
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3.4 故障及恢复时刻的影响
由于对称跌落时刻对矢量没有影响,下面从故障恢复时刻的角度分析故障恢复时刻对于暂态过程的影响。以上文仿真中对称跌落和恢复为例,并在故障到恢复时间内都用反向电流跟踪控制策略。设在0时刻定子电压us发生对称跌落至Pus,并在t1时刻恢复至us,设恢复后的电压相角和跌落前的相角相同。根据已有公式得
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为了简化计算,取定子磁链约等于转子磁链,而转子感应电动势为转子磁链的导数。感应电动势关于t1的函数为
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假设故障恢复时定子电压相位与故障前一致,即φ=0°,得到感应电动势峰值随恢复时刻的变化趋势见图3-9。
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图3-9 不同恢复时刻转子电动势
由图3-9可得,恢复时刻对感应电动势的影响非常大。在波峰处,初始磁链的方向和稳态磁链方向相反,磁链暂态分量最大,感应电动势峰值也最大。在波谷处初始磁链和稳态磁链方向相同,所以暂态量较小。因此,不能任意取一个故障发生和恢复的时刻作为控制策略可行的标准。本文中考虑的跌落和恢复都是极端的阶跃过程,相对于跌落和恢复都不是阶跃过程的系统,相对来说更难实现故障穿越。
对比在故障发生后0.1s、0.11s、0.12s和0.13s恢复的波形,分别对应图3-9中的波谷、波峰、波谷和波峰。不同恢复时刻仿直波形见图3-10。
图3-10表明,在图3-9波谷时刻恢复,电流仍然可控,而在波峰时刻恢复,电流则不可控。说明不利的恢复时刻极有可能导致变流器不可控。不同的跌落时刻导致的差异,只是表现在相电流上,矢量上并没有太大差异,而不同恢复时刻的影响更为显著。不同的恢复时刻影响磁链的暂态分量,暂态量越大则越难控制。而实际系统中,并网点电压的恢复并非是阶跃恢复,暂态磁链没有仿真中那么剧烈,其对控制性能的影响没有仿真中那么大。
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图3-10 不同恢复时刻波形
(a)转子电流;(b)转子电压;(c)定子电流