当电网发生电压跌落时,发电机定子由于直接连接到电网,使得定子电流中出现较高的直流分量,在转子绕组中产生交流的感应电流,由于变流器的限制,机侧变流器对转子电流失去控制能力,感应电流会流向直流母线电容,使电容电压迅速升高,超过CHOPPER电压设定值时,立刻激活CHOPPER电路,该电路以占空比方式控制母线电压,使过多的能量消耗在电阻上,以保持机侧变流器与网侧变流器之间的能量平衡。当检测出低电压穿越时,变流器必须尽快提供无功电流支撑电网,主要是发电机定子侧输出无功电流,而网侧变流器的无功电流十分必要,特别是在发电机定子去磁过程中(几十毫秒到数百毫秒),此时定子无功电流受限,而网侧变流器具有很快的响应速度,能够使无功电流快速的达到最新电网标准的技术要求。
2.2 动态无功电流控制策略
在低电压穿越过程中,要求风力发电机注入电力系统的动态无功电流IT≥1.5×(0.9-UT)IN,(0.2≤UT≤0.9),因此控制系统无功功率需要发生变化,其给定标幺值表示为: 。
网侧变流器的控制目标是维持直流母线稳定,即使在低压穿越过程中,网侧变流器首先输出有功电流,在网侧变流器容量允许的情况下,尽可能的输出无功电流,则网侧无功电流给定最大值为: