双馈风电机组传动系统是典型的欠阻尼系统,电网故障条件下的电磁转矩动态响应容易激发轴系扭振。分析结果表明,电网故障期间影响轴系扭振的主要因素是电磁转矩稳态值,在此基础上,结合投入Crowbar的DFIG稳态运行等效电路,分析了发生三相对称故障和单相对地故障时机组的稳态转矩表达式,进一步分析了影响电磁转矩特性的因素,针对故障期间PI调节器积分环节累积误差会对电磁转矩产生影响,采用了故障恢复时刻积分清零的措施。最后对Crowbar 阻值选取和故障积分清零在PSCAD下进行仿真对比,验证了分析的正确性。
传动系统是双馈风电机组中重要的一环,起到传输机械功率和转速变化的作用。由于风电机组传动系统是典型的欠阻尼系统,作用轴系的起动转矩和电磁转矩的动态变化都可能激发轴系扭振,轴系振荡可能引起机组转速失稳并会造成PCC点功率波动,另外齿轮箱故障在风机故障造成的机组停机维护中所占比重最大,会带来极高的系统运行和维护代价。
电网电压故障会引起发电机端电磁转矩的剧烈波动,打破轴系平衡状态并激发扭振,对风电机组转动系统极为不利,设法降低故障期间电磁转矩对扭振的影响具有重要意义。