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随着全球风电装机容量的与日俱增,风电机组并网发电对电力系统稳定性的影响越来越大。为了确保电力系统的安全稳定,多国制定了风电场并网规范,要求风电机组具有低电压穿越能力。由双馈异步发电机(DFIG)构成的发电系统具有变速恒频、风能利用率高的特点,并且无需任何附加设备即可向电网发出或吸收无功功率,因此得到了非常广泛的应用。本文以双馈风力发电系统为研究对象,对提高其低电压穿越(LVRT)能力的方法进行了深入研究。主要内容及成果如下:1、介绍了风力机模型和传动系统模型的数学模型。从DFIG的动态运行原理出发,分析了DFIG的动态数学模型,并分析了网侧变流器、转子侧变流器的矢量控制策略。2、在分析了DFIG电网跌落故障暂态过程的基础上,针对电网对称跌落和不对称跌落故障,对变流器矢量控制策略进行了改进。针对转子侧变流器的矢量控制,采用基于去磁电流控制的矢量控制策略。在该策略的基础上,对在对称故障下的电流内环分别采用比例积分(PI)调节器和比例积分谐振(PIR)调节器进行控制,通过仿真验证了比例积分谐振调节器对提高低电压穿越能力有更好的效果;对在不对称故障下定子磁链故障分量的提取进行了改进,减小了由滤波器引起的幅值和相位误差,通过仿真验证了其有效性。针对网侧变流器的矢量控制,对直流母线电压参考值增加负反馈补偿的改进方案进行了仿真分析,结果证明了改进方案能够明显降低直流母线电压的振荡峰值,提高了低电压穿越能力。3、针对电网电压的严重跌落故障,分别对Crowbar保护电路、Chopper保护电路的原理以及DFIG的无功补偿进行了分析,并对其有效性进行了仿真分析。对结合Crowbar保护电路和改进的变流器矢量控制策略的协调控制方案进行了仿真分析,仿真结果表明协调控制方案能够抑制直流母线电压、转子电流和转子电压,提高低电压穿越能力。