当风力发电容量与常规电厂容量相比不可忽视时,如果在电网出现故障的情况下,所有的风机都同时脱离电网,而不能像常规能源那样在电网故障的情况下对电网提供频率和电压的支撑,那么将会给电力系统的安全运行带来不利的影响。因此,随着风力发电装机容量的不断扩大,具有低电压穿越能力(LVRT)已逐步成为风电场的必然要求。
本文以“十一五”国家科技支撑项目(2006BAA01A18、2006BAA01A20)为依托,在电网发生各种故障时双馈电机的动态过程分析及如何实现双馈风力发电机的低电压穿越等方面进行了深入的研究。本文主要研究内容包括：
1)、通过严格的理论分析,推导出了各种不同电网故障时的双馈电机定子磁链及转子感应电压的值,为LVRT保护策略的研究提供了理论依据。
2)、对双馈电机的励磁系统——背靠背变换器在电网电压故障时的动态过程进行了分析,并推导出了直流侧电压在电网电压故障时的最大波动值。
3)、对电网发生三相对称故障后恢复时双馈电机瞬态过程进行了深入的理论分析,推导出了电网在不同时刻电压恢复时电机定子磁链和转子感应电压的大小。
4)、总结了现有的各种双馈电机控制策略,详细分析了主动撬棒法,基于第三章的理论分析,提出了撬棒阻值的设计准则。
5)针对主动撬棒法的缺点,研究了基于主动撬棒法的一种改进方法——主动撬棒与转子侧串电阻相结合的方法。
6)、建立了双馈电机低电压穿越实验平台,对基于主动撬棒技术的LVRT策略进行了初步的实验。
